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