ES2262852T3 - Prensa parala desecacion de producto humedo, especialmente desechos residuales. - Google Patents

Prensa parala desecacion de producto humedo, especialmente desechos residuales.

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ES2262852T3 ES02776974T ES02776974T ES2262852T3 ES 2262852 T3 ES2262852 T3 ES 2262852T3 ES 02776974 T ES02776974 T ES 02776974T ES 02776974 T ES02776974 T ES 02776974T ES 2262852 T3 ES2262852 T3 ES 2262852T3
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Abstract

Prensa para la desecación de producto húmedo, especialmente de desechos residuales, con un husillo (4) por el que puede transportarse el producto húmedo (6) desde una entrada de material (8) hasta una descarga de material (12) y de este modo se comprime para la desecación, con un dispositivo mediante el que el producto húmedo (6) comprimido por medio del husillo (4) puede solicitarse con un medio de secado, preferiblemente aire a presión (46) o con vacío de manera que el medio de secado fluye por el producto húmedo (6) y puede evacuar la humedad, caracterizada porque el dispositivo tiene un tubo central (14) envuelto por el husillo (4) que está configurado con boquillas de escape (28) para el medio de secado (46), estando el tubo central (14) montado de forma resistente a la torsión.

Description

Prensa para la desecación de producto húmedo, especialmente desechos residuales.
La invención se refiere a una prensa para la desecación de producto húmedo, especialmente de desechos residuales según el preámbulo de la reivindicación 1.
En el documento DE19909328A1 se describe un procedimiento para el procesamiento de desechos residuales en el que los desechos residuales mecánicamente procesados se estabilizan biológicamente mediante una hidrólisis aerobia. En una hidrólisis aerobia de este tipo se introduce agua y aire en contracorriente a los desechos residuales que van a tratarse, de manera que mediante la interacción del aire y el líquido de lixiviación se rompen las células orgánicas de los desechos residuales y se libera agua de las células. El carbono disponible se descompone para dar dióxido de carbono y las sustancias orgánicas disueltas y acidificadas se transportan por el líquido de lixiviación y también parcialmente por el aire. Mediante esta hidrólisis aerobia se realiza prácticamente un procedimiento de deposición a cámara rápida.
Los desechos residuales biológicamente estabilizados de tal manera tienen una proporción de sustancia seca relativamente baja, de manera que a esta hidrólisis debe unirse una deshidratación. En la solución conocida en el documento DE19909328A1 esta deshidratación tiene lugar mediante una prensa de alta presión, por ejemplo una prensa extrusora. En una prensa extrusora de este tipo, los desechos residuales que van a deshidratarse entran por un husillo, se compactan y se evacúa el agua escurrida.
En el documento US-A-3230865 se da a conocer una prensa para la desecación de producto húmedo en la que el producto húmedo transportado por un husillo desde una entrada de material hasta una descarga de material puede solicitarse en la zona de descarga de material con un medio de secado gaseoso. Mediante la introducción del medio de secado se forma en el vástago del husillo una perforación longitudinal que está en contacto con su una parte final con una dispositivo generadora de presión y en su otra parte final se forma una pluralidad de perforaciones radiales atravesadas por el vástago del husillo.
Se muestra que el contenido de sustancia seca de los desechos residuales deshidratados de esta manera todavía es relativamente bajo, de manera que es necesario un gasto comparativamente más alto para el secado posterior de los desechos residuales.
Por el contrario, la invención se basa en el objetivo de conseguir una prensa para la desecación de producto húmedo en la que disminuye el gasto para el secado posterior.
Este objetivo se alcanza mediante una prensa con las características de la reivindicación 1.
La prensa tiene un husillo por el que puede transportarse y comprimirse el producto húmedo desde una entrada hasta una descarga de material. Adicionalmente a esta compresión mecánica, el producto húmedo todavía se solicita con aire a presión o vacío, mediante lo que tiene lugar otra desecación del producto húmedo. Es decir, se superpone a una deshidratación mecánica una deshidratación por convección o una deshidratación a vacío. Sin embargo, se prefiere cuando la deshidratación tiene lugar esencialmente mediante la solicitación con aire a presión.
Según la invención, el medio de secado se introduce por un tubo central con forma de lanza envuelto por el husillo que en una parte final está configurado con boquillas de escape para el medio de secado. Entonces, el medio de secado fluye por el producto húmedo casi transversalmente al eje longitudinal del husillo. El tubo central está montado de forma resistente a la torsión.
En ensayos preliminares se mostró que mediante esta variante puede aumentarse esencialmente el contenido de sustancia seca del producto húmedo que va a tratarse sin secado posterior en comparación con las soluciones habituales, en la que en el tratamiento de desechos residuales pueden alcanzarse contenidos de sustancia seca de hasta el 70%. Una ventaja esencial de este dispositivo consiste en que mediante la solicitación paralela con un medio de secado (aire de secado) o con vacío sólo aumenta insignificativamente el gasto técnico de dispositivos para la fabricación de la prensa ya que las bombas, tuberías, etc., necesarias pueden instalarse con poco gasto.
La evacuación del medio de secado cargado es especialmente sencilla cuando aproximadamente en la zona de las boquillas de escape en la carcasa del husillo se prevé un tambor perforado o un dispositivo similar que retenga los desechos residuales que van a tratarse y haga posible el paso del medio de secado cargado.
El control de la circulación del medio de secado es especialmente sencillo cuando la extracción del medio de secado cargado tiene lugar mediante ayuda de presión negativa.
En el caso de una solución de presión negativa de este tipo se prevé un condensador aguas abajo del tambor perforado mediante el que puede condensarse la humedad descargada.
Para ajustar la presión mecánica de la prensa aplicada por el husillo puede preverse un dispositivo de presión de retención o contrapresión en una descarga de material de la prensa de manera que -dependiendo de la consistencia del producto húmedo que va a tratarse- puedan ajustarse diferentes presiones de retención.
En una variante según la invención para el tratamiento de desechos residuales, el medio de secado se introduce con una presión que está aproximadamente 100 kPa por encima de la presión en la descarga de material, mientras que en la zona de extracción se aplica una presión negativa menor.
Otras variantes ventajosas de la invención son objeto de las otras reivindicaciones subordinadas.
A continuación se explica más detalladamente mediante dibujos esquemáticos un ejemplo de realización preferido de la invención. Muestran:
la figura 1 una sección longitudinal de una prensa según la invención para la desecación de desechos residuales y
la figura 2 una sección transversal esquemática de la prensa de la figura 1.
La prensa 1 representada en la figura 1 tiene una carcasa 2 de husillo en la que está montado de manera giratoria un husillo 4. Por este husillo 4 pueden entrar desechos 6 residuales por una entrada 8 de material en una cámara 10 de husillo y transportarse a una descarga 12 de material. Mediante una inclinación adecuada de las hélices del husillo se comprimen los desechos 6 residuales húmedos, es decir, cargados con agua, y en esto escurre el agua.
El husillo 4 tiene un tubo 14 central con forma de lanza en cuyo contorno externo están fijadas las hélices del husillo. El tubo 14 central sobresale con una parte final de la carcasa 2 de husillo. Esta parte final lleva un piñón 16 de accionamiento que está en conexión efectiva con una rueda 18 delantera de un motor 20 de accionamiento. En el ejemplo de realización representado, el piñón 16 de accionamiento y la rueda 18 de salida están unidos entre sí por una correa o una cadena 22.
La parte final del tubo 14 central que sobresale de la carcasa 2 de husillo está unida por una conducción 24 a presión con un compresor 26 de aire a presión, de manera que puede insuflarse aire a presión en el interior del tubo 14 central.
En la parte final izquierda del tubo 14 central en la figura 1 está conformada una pluralidad de boquillas 28 de escape a través de las cuales puede escapar el aire a presión del tubo 14 central. Estas boquillas 28 de escape sólo están configuradas en el ejemplo de realización representado en la figura 1 a lo largo de una parte final del tubo 14 central -pero en principio es posible prever estas boquillas de escape por toda la longitud del tubo central. Mediante la solución elegida en la figura 1 se garantiza que el aire a presión entre en una zona en la cámara 10 de husillo en la que los desechos residuales ya están presentes en forma comprimida.
Aproximadamente de manera radialmente opuesta a las boquillas 28 de escape está configurado en la pared periférica de la carcasa 2 de husillo un tambor 30 perforado que está envuelto por una carcasa 32 de vacío. Esta carcasa 32 de vacío tiene una tubuladura 34 de aspiración que desemboca en un condensador 36. En el volumen de gas del condensador 36 está conectada una bomba 38 de vacío por la que puede solicitarse la carcasa 32 de vacío y el condensador 36 con una presión negativa de, por ejemplo, 90 kPa. El condensado 40 puede extraerse por un dispositivo 42 de válvula e introducirse en otro procesamiento.
En la parte final izquierda de la carcasa 2 de husillo en la figura 1 se prevé un dispositivo 44 de presión de retención por la que prácticamente puede cambiarse el diámetro de una boquilla de escape de la descarga 12 de material y por tanto perfilarse un desplazamiento axial de los desechos residuales que contrarresta la contrapresión en la carcasa 2 de husillo.
Los desechos 6 residuales que van a deshidratarse entran a la cámara 10 de husillo por el husillo 4 rotatorio y en la representación según la figura 1 se transportan hacia la izquierda en la zona envuelta por la carcasa 32 de vacío y en esto se comprimen parcialmente. En el tubo 14 central giratorio del husillo 4 se insufla aire a presión por el compresor 26 de aire a presión con una sobrepresión previamente determinada que está, por ejemplo aproximadamente 300 kPa por encima de la presión aplicada por el dispositivo 44 de presión de retención. Según la figura 2, que muestra una sección transversal de la prensa 1 en la figura 1, el aire 46 a presión no cargado escapa en dirección radial por las boquillas 28 de escape del tambor 30 perforado del tubo 14 central y se encuentra con los desechos residuales que van a deshidratarse. En el espacio 48 anular envuelto por la carcasa 32 de vacío se aplica una presión negativa mediante la bomba 38 de vacío, de manera que el aire a presión fluye en dirección radial, es decir, transversal al eje del husillo 4, por los desechos 6 residuales debido a la diferencia de presión (presión del aire a presión suministrada por el compresor 26 - presión negativa de la bomba 38 de vacío). Mediante esta diferencia de presión comparativamente grande se forman dentro de los desechos 6 residuales canales 50 de circulación, pero cuyo curso cambia continuamente. Mediante esta circulación de aire a presión y la compresión mecánica de los desechos residuales por el husillo 4 retira agua 52 de los desechos 6 residuales y se transporta con el aire 46 a presión en la carcasa 48 de vacío. El aire 54 a presión cargado con agua entra entonces en la dirección de la flecha en el condensador 36 y allí se condensa de la manera anteriormente descrita. La proporción de aire a presión que sale por la descarga de material es despreciable.
En el caso de tratamiento de desechos residuales que contienen constituyentes orgánicos, con la prensa 1 anteriormente descrita puede ajustarse un contenido de sustancia seca de 60-70%, de manera que el gasto para el secado posterior de los desechos residuales es mínimo en comparación con soluciones habituales.
En el ejemplo de realización anteriormente descrito, las hélices del husillo están fijadas en el contorno externo del tubo 14 central. En principio, el tubo central también podría estar montado de forma resistente a la torsión en la carcasa 2 de husillo y atravesar en dirección axial el husillo accionado de manera
giratoria.
Evidentemente, la prensa 1 anteriormente descrita también puede utilizarse para la desecación de otro producto húmedo.
En el caso de determinadas condiciones de funcionamiento puede ser suficiente cuando la prensa 1 sólo funciona con aire a presión o sólo con vacío.
Se da a conocer una prensa para la desecación de producto húmedo, especialmente de desechos residuales, con un husillo mediante el que pueden comprimirse mecánicamente los desechos residuales. El producto húmedo se solicita durante el transporte por medio del husillo con un medio de secado, preferiblemente con aire a presión o con vacío, de manera que se evacúa de la prensa.
Lista de números de referencia
1
Prensa
2
Carcasa de husillo
4
Husillo
6
Desechos residuales
8
Entrada de material
10
Cámara de husillo
12
Descarga de material
14
Tubo central
16
Piñón de accionamiento
18
Rueda delantera
20
Motor de accionamiento
22
Cadena
24
Conducción a presión
26
Compresor de aire a presión
28
Boquillas de escape
30
Tambor perforado
32
Carcasa de vacío
34
Tubuladura de aspiración
36
Condensador
38
Bomba de vacío
40
Condensado
42
Dispositivo de válvula
44
Dispositivo de presión de retención
46
Aire a presión
48
Espacio anular
50
Canal de circulación
52
Agua
54
Aire a presión cargado.

Claims (7)

1. Prensa para la desecación de producto húmedo, especialmente de desechos residuales, con un husillo (4) por el que puede transportarse el producto húmedo (6) desde una entrada de material (8) hasta una descarga de material (12) y de este modo se comprime para la desecación, con un dispositivo mediante el que el producto húmedo (6) comprimido por medio del husillo (4) puede solicitarse con un medio de secado, preferiblemente aire a presión (46) o con vacío de manera que el medio de secado fluye por el producto húmedo (6) y puede evacuar la humedad, caracterizada porque el dispositivo tiene un tubo central (14) envuelto por el husillo (4) que está configurado con boquillas de escape (28) para el medio de secado (46), estando el tubo central (14) montado de forma resistente a la torsión.
2. Prensa según la reivindicación 1, en la que en la zona de las boquillas de escape (28) está realizada una carcasa de husillo (2) con un tambor perforado (30) por el que puede evacuarse el medio de secado (54) cargado.
3. Prensa según una de las reivindicaciones precedentes con una bomba de vacío (38) mediante la que puede aplicarse una presión negativa para evacuar el medio de secado (54) cargado.
4. Prensa según la reivindicación 2 ó 3, en la que aguas abajo del tambor perforado (30) está previsto un condensador (36) para condensar la humedad descargada con el medio de secado (54), estando el condensador (36) conectado con la bomba de vacío (38).
5. Prensa según una de las reivindicaciones precedentes con un dispositivo de presión de retención (44) para ajustar una presión de retención en la zona de descarga de material (12).
6. Prensa según una de las reivindicaciones precedentes, en la que el medio de secado (46) fluye por el producto húmedo (6) aproximadamente en dirección transversal al eje del husillo.
7. Prensa según una de las reivindicaciones precedentes, en la que el medio de secado (46) se introduce con una sobrepresión que está aproximadamente 100 kPa por encima de la presión en la zona de descarga de material.
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