ES2291355T3

ES2291355T3 - Sistema y procedimiento para desobturar un aparato de conversion de residuos.

Info

Publication number: ES2291355T3
Application number: ES01974656T
Authority: ES
Inventors: Valeri G. Gnedenko; Alexandre L. Souris; David Pegaz
Original assignee: EER Environmental Energy Resources Israel Ltd
Current assignee: EER Environmental Energy Resources Israel Ltd
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2008-03-01
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: EP1322892B1; ATE368200T1; WO2002029321A1; AR042392A1; EP1322891B1; JP2004510941A; KR100813899B1; ES2291354T3; DE60129574T2; WO2002029322A2; DK1322891T3; KR100813898B1; US20040050307A1; ATE368199T1; TW497997B; US6820564B2; WO2002029322A3; JP4782975B2; TW496795B; AR033842A1

Abstract

Aparato para la conversión de residuos (100) que comprende: (a) una cámara de conversión de residuos (10) adaptada para alojar una columna de residuos; (b) por lo menos unos medios de soplete de plasma primarios (40) para generar un chorro de gas caliente en el extremo de salida de éste (50) y para orientar dicho chorro hacia una parte longitudinal inferior de la cámara; (c) por lo menos unos medios de entrada de residuos en una parte longitudinal superior de la cámara; (d) por lo menos unos medios de salida para el producto líquido (60) en una parte longitudinal inferior de dicha cámara; comprendiendo dicho aparato asimismo un primer sistema de desobturación (300), caracterizándose dicho sistema porque comprende: por lo menos unos medios de entrada de agentes fluidificantes (320) en dicha cámara separada de dichos medios de entrada de residuos, para proporcionar en modo selectivo por lo menos una cantidad de por lo menos un agente fluidificante (330) en una parte inferior de dicha cámara para por lo menos eliminar parcialmente una obturación del tipo deposición de sólidos (C) y/o una obturación del tipo producto líquido de alta viscosidad de dicha parte inferior de dicha cámara, y/o sustancialmente para evitar que se produzca o se propague dicha obturación; por lo menos uno de dichos medios de detección del nivel de producto líquido (33, 46), por lo menos para detectar un primer estado predeterminado de un nivel de un producto líquido en dicha cámara; y porque dichos por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante pueden funcionar selectivamente por lo menos en respuesta a dicho primer estado predeterminado detectado.

Description

Sistema y procedimiento para desobturar un aparato de conversión de residuos.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato para la conversión de residuos, que incluye la transformación, el tratamiento o la eliminación de los residuos. En particular, la presente invención se refiere a un sistema y a un método para desobturar un horno en una planta de transformación de residuos con soplete de plasma.

Antecedentes

La transformación de los residuos que incluye residuos municipales, residuos médicos, residuos tóxicos y radioactivos mediante unos medios de soplete de plasma en plantas de transformación de residuos es muy conocida. Haciendo referencia a la Figura 1, una planta de transformación (1) con soplete de plasma basada en la técnica anterior corriente comprende una cámara de transformación (10) que suele presentar la forma de un fuste vertical, en el que se suelen introducir sólidos y también mezclados (o sea generalmente sólidos más líquidos y/o semilíquidos), los residuos (20) se introducen por la parte superior de ésta mediante unos medios de entrada de residuos que comprenden unos medios de bloqueo de aire (30). Uno o varios sopletes de plasma (40) en el extremo inferior de la cámara (10) calientan la columna (35) de residuos en la cámara (10), con lo que los residuos se convierten en gases que son canalizados hacia el exterior mediante una salida (50), y un material líquido (38) (suele ser metales fundidos y/o escorias) que es periódica o continuamente recogido en el extremo inferior de la cámara (10) mediante un depósito (60). Se puede proporcionar un fluido oxidante, tal como aire, oxígeno o vapor (70) en el extremo inferior de la cámara (10) para convertir el carbón, producido durante la transformación de los residuos orgánicos, en gases útiles tales como el CO y H_{2}, por ejemplo. En la patente US nº 5.143.000 se describe un sistema parecido para la gestión de residuos sólidos.

Suelen plantearse dos problemas que impiden el buen funcionamiento de dichas plantas de transformación u hornos:

(a) Sedimentación de sólidos no transformados

(b) Formación de puente

Los materiales residuos pueden comprender numerosas substancias diferentes, algunas de las cuales pueden alcanzar temperaturas de fusión muy altas. Dichas substancias pueden incluir, por ejemplo, ladrillos refractarios, algunos tipos de rocas y piedras y también óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}). Asimismo los residuos pueden contener también productos que presentan un elevado contenido de aluminio, y el aluminio puede oxidarse en óxido de aluminio mediante medios de oxidación caliente proporcionados en el extremo inferior de la cámara (10). La temperatura de fusión para el óxido de aluminio se sitúa en aproximadamente 2050ºC y el punto de fusión para otros óxidos que pueden también estar presentes o formarse en la columna de residuos (35) alcanza por ejemplo los 2825ºC para el óxido de magnesio (MgO) y aproximadamente 2630ºC para el óxido de calcio (CaO). Sin embargo, la temperatura en el extremo inferior de la cámara (10), o sea del material líquido (38), se encuentra en el rango comprendido entre los 1500ºC y los 1650ºC. Por consiguiente, la sedimentación de sólidos no transformados se produce cuando algunos tipos de residuos sólidos que presentan una temperatura de fusión alta, o cuando algunas substancias son convertidas en óxidos con una temperatura de fusión alta y, en lugar, de licuar permanecen en un estado sólido durante el funcionamiento normal del horno. La sedimentación de dichos sólidos en el extremo inferior de la cámara (10) comporta el bloqueo de ésta, evitando la salida del material líquido (38) (suele ser metales fundidos y/o escoria) hacia el depósito (60) como se ilustra en (C) en la figura 1. El mismo problema puede plantearse cuando la viscosidad del material fundido aumenta significativamente por un cambio en su composición. Por consiguiente, aunque dicho problema no afecta directamente a la velocidad de alimentación de los residuos en la cámara (10), el caudal del material líquido (38) puede reducirse drásticamente o interrumpirse, lo cual comporta indirectamente alguna reducción en el caudal de residuos a través de la cámara (10). En la técnica, dichos "sólidos no transformados" requieren ser tratados con un agente fluidificante, que permite que los sólidos se disuelvan en éste para formar soluciones con una temperatura de cristalización relativamente inferior y una viscosidad inferior a la que los sólidos no transformados pueden presentar en el estado líquido. Las soluciones resultantes son, por consiguiente, fundidas y eliminadas en el extremo inferior de la cámara (10) en el modo normal. Por ejemplo, el óxido de calcio (CaO) y el óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}) presenta cada uno puntos de fusión individuales relativamente altos. Sin embargo, si se mezclan junto con el cuarzo (óxido de silicona (SiO_{2})) en proporciones adecuadas (o sea SiO_{2}-62%, CaO-23,25%, Al_{2}O_{3}-14,75%), la mezcla resultante empieza a fundirse cuando se alcanzan los 1165ºC aproximadamente y la fusión de gotas de líquido empieza a producirse a aproximadamente 1450ºC, lo cual se encuentra dentro del rango de temperatura existente en el extremo inferior de la cámara (10). En modo similar, aunque la existencia de cuarzo (SiO_{2}) o de óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}) aumentan cada uno la viscosidad y, por consiguiente, disminuyen la fluidez del material líquido (38), la adición de agentes fluidificantes tales como CaO, MgO, MnO, FeO sirve para disminuir la viscosidad del material líquido (38) y, por consiguiente, promueve la evacuación de éste. En algunos casos, el óxido de aluminio puede actuar como un agente fluidificante, la adición de cantidades pequeñas de éste a la escoria que contiene grandes cantidades de CaO produce la disminución de la viscosidad de la mezcla. Los sólidos no transformados pueden disolverse en escoria líquida si están en contacto con ésta, ya que la escoria líquida comprende numerosos compuestos diferentes en un estado disociado, lo cual permite la formación de numerosas composiciones diferentes de cristal con temperaturas diferentes. El proceso de disolución se acelera si la viscosidad y la tensión de la superficie de la fusión son bajos y dichos parámetros dependen de la composición de los sólidos y también de la fusión y de la temperatura de la fusión. Se sabe también que aumentar la temperatura de la escoria sirve también para disminuir su viscosidad.

En la técnica anterior, siempre y cuando se haya determinado que la sedimentación de sólidos se ha realizado, los agentes fluidificantes se suministran en el extremo superior de la cámara (10) (suele hacerse en modo manual) en los medios de entrada de residuos mediante un aparato, que es en cierto modo ineficaz ya que los agentes tienen que filtrarse por la entera columna de desechos, o por lo menos pasar junto a los residuos hacia la parte inferior de la cámara y ello tarda mucho tiempo. Si se forma también un puente dentro de la cámara (10), los agentes fluidificantes no pueden aplicarse a los sólidos y, por consiguiente, el horno tiene que pararse, los residuos tienen que sacarse de la cámara y hay que destruir manualmente el puente, antes de acceder a los sólidos. Naturalmente, para entonces todo la escoria en el extremo inferior de la cámara (10) se ha solidificado también.

La patente francesa nº 2.708.217 describe un sistema con un soplete de plasma en donde el arco de plasma permanece siempre sumergido entre los productos líquidos y el soplete, dentro de una zona de reacción del material sometido a tratamiento. La publicación de las patentes japonesas nº JP 10 110917 y nº JP 10 089645 describe un horno de fusión vertical externamente chafado para formar un espacio de combustión y, por consiguiente, para habilitar la eliminación de residuos continua y para evitar la formación de puente. La patente japonesa nº 05346218 describe un horno de fusión de residuos en donde un dispositivo de alimentación de residuos y una tubería de suministro de aire y un dispositivo de alimentación de carburante auxiliar son usados para monitorizar y controlar las condiciones de fusión de los residuos para reducir al mínimo el consumo del carburante auxiliar. La patente US nº 4.831.944 describe otro tipo de horno donde los chorros de plasma están inclinados respecto al radio correspondiente de la columna. La patente US nº 4.848.250 se refiere a un aparato y a un método para convertir residuos en energía térmica, metal y escoria no contienen partículas de material. Sin embargo, ninguna de estas referencias se refiere al problema de la sedimentación de sólidos no transformados, ni proponen una solución para ello y, aun menos, en el modo de la presente
invención.

El fenómeno de formación de puente se relaciona con un bloqueo que se produce como resultado del paso del material sólido por un canal tal como la cámara (10), el problema se incrementa cuando algunos sólidos licúan. Numerosos materiales orgánicos que pueden fundirse en la columna de residuos (35) son sometidos a un número de transformaciones durante su transformación en la cámara (10). Dichas transformaciones incluyen, en calidad de función de aumentar la temperatura, la formación de productos gaseosos, la formación de brea líquida o semilíquida o betún, la evaporación de la brea y carbón vegetal o la formación de coque con temperaturas altas. Dichas transformaciones pueden producirse al mismo tiempo en diferentes partes del horno por el perfil de temperatura en la cámara (10). Por consiguiente, aunque puede haber residuos brutos o no transformados en el extremo superior de la columna de residuos (35), los materiales orgánicos son convertidos en carbón vegetal en el extremo inferior de la columna de residuos (35) y en betún en la parte central de la columna de residuos (35).

Durante el proceso de embetunado de los residuos orgánicos, diferentes elementos de los residuos de betún pueden unirse para formar un bloqueo en puente total o parcial en el horno como se ilustra en (A) en la figura 1.

Los residuos inorgánicos se tratan normalmente en las partes inferiores y más calientes de la cámara (10). Debido a la composición no homogénea de los residuos y al perfil de temperatura dentro del horno (10), algunos residuos inorgánicos pueden fundirse en partes superiores de la cámara (10) y fluyen hacia abajo, adhiriendo con otros residuos y, en algunos casos, causando la adhesión de varias piezas de residuos con otras, lo cual produce un bloqueo. De hecho, los residuos fundidos pueden adherirse en las paredes de la cámara (10) e incluso cristalizar si la temperatura de la pared es inferior al punto de fusión de los residuos, comportando también un fenómeno del tipo formación de puente dentro de la cámara (10).

Otro tipo de fenómeno de formación de puente puede producirse como un resultado directo del paso de los residuos sólidos por el horno - una formación del tipo en puente, similar a un techo con bóvedas en la forma, puede producirse naturalmente dentro de la columna de residuos, en particular cuando los residuos son gránulos, como se ilustra en la (B) figura 1. La formación del tipo en puente proporciona una estructura de soporte de carga estable para la columna de residuos, que reorienta el peso de la columna desde el centro de ésta hacia los bordes en contacto con las paredes de la cámara (10), por consiguiente evitando el flujo de los residuos por la gravedad a través del horno. La presencia de un fenómeno de formación de puente dentro de la cámara (10) produce una reducción o la parada total de la alimentación de residuos a través de la cámara (10).

La patente japonesa nº 10019221A2 trata el problema del fenómeno de formación de puente mediante un número de dispositivos mecánicos que se colocan en la columna de residuos en los lados o en la parte superior del horno. Dichos dispositivos proporcionan una fuerza mecánica externa a los residuos en una dirección hacia el interior del horno, realizada mediante elementos rotativos o elementos móviles axiales. Aunque pueden ser eficaces en algunos casos, los dispositivos mecánicos están sujetos a un gran desgaste y deterioro y a esfuerzos térmicos elevados, y necesitan ser sustituidos o reparados con bastante frecuencia. Además, cuando no son necesarios, dichos dispositivos realmente representan un bloqueo parcial con respecto a la columna. Los dispositivos pueden también directamente aplicar fuerza en puntos relativamente aislados dentro del horno. Además, la incorporación de dichos dispositivos mecánicos en un horno realizado con material refractario no es sencilla. Para tratar la formación de puente o la sedimentación de sólidos dentro de la cámara de transformación de una planta, lo primero que hay que hacer es identificar la presencia de dichos fenómenos. Lo cual no es simple y es de hecho complicado en un modo significativo en muchas situaciones a causa de otros factores.

Por ejemplo, un indicador de la presencia de puentes y/o de sedimentación de sólidos es una disminución del caudal de residuos que pasa por la cámara de transformación. Sin embargo, como se explica más detalladamente a continuación, la composición cambiante de los residuos puede afectar también al caudal de residuos.

La composición de los residuos que llega a la cámara de transformación puede variar enormemente durante cualquier período de tiempo determinado y puede incluir proporciones relativas de residuos orgánicos e inorgánicos, y cualquier proporción relativa de líquidos y sólidos. Aunque los residuos orgánicos son convertidos en productos gaseosos (usando oxígeno que contiene reactivos), los residuos inorgánicos requieren ser fundidos en un líquido, cuya viscosidad dependerá de la constitución del residuo inorgánico y de la temperatura de éste. Por consiguiente, si los residuos que son alimentados en la cámara de transformación comprenden una elevada proporción de material inorgánico, puede producirse un descenso en el caudal de residuos a través de la cámara y/o una sedimentación de sólidos, simplemente porque los sopletes de plasma primarios no pueden tratar la gran cantidad de residuos inorgánicos lo suficientemente rápido. Generalmente no se puede medir la concentración de algunos de los componentes inorgánicos de los residuos -tales como piedras y vidrio, por ejemplo- y habitualmente la monitorización visual de los residuos realizada por los operadores de la planta constituye el único modo para proporcionar una valoración relativa a la composición de cada lote de residuos que llega a la planta. Cuando se ha determinado que los residuos comprenden un nivel elevado de residuos inorgánicos, entonces los residuos necesitan ser diluidos con residuos orgánicos o se debe disminuir la velocidad de alimentación hacia la cámara de transformación.

Por otra parte, se plantea un problema diferente cuando los residuos comprenden niveles altos de residuos orgánicos. Aquí el carbón en la forma de coque o carbón vegetal es producido en cantidades superiores a las normales después del secado y la pirólisis de los residuos. Proporcionalmente, cantidades mayores de agentes oxidantes deben proporcionarse para convertir el carbón y producir gases. Si los agentes oxidantes incluyen vapor, entonces se requiere más polvo para la cámara ya que el vapor reacciona con el carbón endotérmicamente. A no ser que se proporcionen más agentes oxidantes junto a una potencia mayor con los sopletes de plasma primarios, el caudal de residuos que pasa por la cámara de transformación disminuirá, y será difícil determinar si el descenso en el caudal de residuos es un resultado de la formación de puente o de la formación de coque.

Por consiguiente, el caudal de residuos a través de la cámara de transformación no se ve afectado solamente por la presencia de puentes ni/o por una sedimentación de sólidos sino también por la composición real de los residuos.

Otra indicación de la existencia de sedimentación de sólidos puede ser proporcionada por un aumento en el nivel del producto líquido en la cámara. Aunque una elevada viscosidad de líquidos inorgánicos en el extremo inferior de la cámara también conlleva una velocidad más lenta del flujo del producto líquido que, a su vez, provoca un aumento en el nivel de éste. Normalmente, no se puede determinar si la causa de un aumento en el nivel del producto líquido es la sedimentación de sólidos o la elevada viscosidad del producto líquido o una mezcla de ambos. De todos modos, al igual que en el caso de la sedimentación de sólidos, agentes fluidificantes, así como el polvo adicional en la cámara, pueden ayudar a disminuir la viscosidad del líquido y, por consiguiente, representar una solución cuando se plantea dicho problema. Por consiguiente, el término "sedimentación de sólidos" se usa también aquí para incluir el producto líquido que presenta una viscosidad relativamente alta, por lo menos suficiente para disminuir significativamente el flujo de producto líquido hacia los depósitos (60).

Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es proporcionar un primer sistema para tratar la sedimentación de sólidos - fenómenos del tipo obturación que supera los límites de los dispositivos y métodos de la técnica anterior.

Dicho sistema está incorporado como una parte integrante en un convertidor de residuos mezclados del tipo con soplete de plasma.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un segundo sistema para tratar la obturación del tipo en puente directamente en un aparato de transformación del tipo con soplete de plasma.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar sistemas que sean relativamente simples desde el punto de vista mecánico y, por consiguiente, económicos en cuanto se refiere a su producción y a su mantenimiento.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un segundo sistema que incorpore un sistema de alimentación para el agente fluidificante para alimentar el agente fluidificante directamente en un aparato de transformación del tipo soplete de plasma.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un método para hacer funcionar una planta de transformación de residuos donde se utiliza el plasma para reducir al mínimos los bloqueos en ésta producidos por formación de puentes y/o por sólidos no transformados.

La presente invención consigue éstos y otros objetivos al proporcionar por lo menos uno y, preferentemente, una pluralidad de entradas para el agente fluidificante en la parte inferior de la cámara para que los agentes fluidificantes sean directamente aplicados en modo apropiado en los "sólidos no transformados" sedimentados y/o en productos líquidos que presentan una elevada viscosidad. La cámara también puede estar equipada con por lo menos uno y, preferentemente, una pluralidad de sopletes de plasma en posiciones estratégicas dentro de la cámara (10) y orientados hacia la columna de residuos. Cuando se forma un puente dentro de la cámara (10) deben ponerse en funcionamiento uno o varios sopletes de plasma auxiliares para proporcionar una fuente de calor adicional cuando se requiera. Dicha fuente de calor sirve para calentar rápidamente los sólidos orgánicos y, por consiguiente, pasa por la etapa de embetunado y por la formación de carbón vegetal en el modo más rápido posible. La fuente de calor adicional puede situarse en la proximidad del puente aunque también puede estar en la proximidad del extremo inferior de la cámara (10). En el último caso, la temperatura adicional en la parte inferior de la cámara (10) mueve realmente las zonas de combustión y gasificación para el carbón vegetal hacia una parte superior de la cámara, alterando el perfil de temperatura. Lo cual ayuda a pasar la etapa de embetunado rápidamente y destruye, efectivamente, dichos puentes. La fuente de calor permite también que los residuos inorgánicos sean calentados rápidamente para superar la etapa de fusión en un modo relativamente rápido. El proceso de eliminación del puente puede aumentarse ulteriormente colocando sopletes de plasma secundarios en diferentes niveles superiores por encima de los sopletes primarios, los sopletes secundarios funcionan en cualquier nivel y cuando sea necesario para conseguir el efecto deseado. Asimismo, la fuente de calor también habilita un frente de choque térmico que se orientará hacia el puente, para interrumpir y/o destruir y/o fundir el puente, lo cual también es útil para resolver el fenómeno tipo formación de puente que se produce naturalmente por el flujo de sólidos por la cámara (10).

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un aparato para convertir los residuos en conformidad a la reivindicación 1.

El aparato para convertir residuos comprende:

(a): una cámara de conversión de residuos adaptada para alojar una columna de residuos;

(b): por lo menos unos medios de soplete de plasma primario para generar un chorro de gas caliente en un extremo de salida de éste y para orientar dicho chorro hacia una parte longitudinal inferior de la cámara;

(c): por lo menos unos medios de entrada de residuos en una parte longitudinal superior de la cámara;

(d): por lo menos unos medios de salida para el producto líquido en una parte longitudinal inferior de dicha cámara; el anterior aparato asimismo comprende un sistema de desobturación para desobturar los residuos dentro de dicho aparato de conversión de residuos, dicho aparato comprende:

(e): por lo menos unos medios de entrada de agentes fluidificantes en dicha cámara separada de los anteriores medios de entrada de residuos, para proporcionar en modo selectivo por lo menos una cantidad de por lo menos un agente fluidificante en una parte inferior de dicha cámara para por lo menos parcialmente eliminar una obturación del tipo sedimentación de sólidos y/o una obturación del tipo producto líquido de alta viscosidad en dicha cámara, y/o sustancialmente para evitar que se produzca o se propague dicha obturación;

(f): por lo menos unos medios de detección del nivel del producto líquido por lo menos para detectar un primer estado predeterminado de un nivel del producto líquido en dicha cámara;

: por lo menos unos medios de entrada del agente fluidificante que puedan funcionar selectivamente por lo menos para responder al primer estado detectado predeterminado.

Típicamente, el primer estado predeterminado corresponde a un nivel de producto líquido detectado sustancialmente superior a un máximo predeterminado. Los medios de entrada de agente fluidificante pueden estar situados en una posición intermedia entre por lo menos los medios de salida para productos líquidos y los anteriores medios de entrada de residuos, preferentemente entre dicho soplete de plasma primario y los medios de entrada de residuos. Los medios de entrada de agente fluidificante están situados verticalmente separada respecto al antedicho soplete de plasma primario mediante un espacio predeterminado para permitir que se pueda suministrar un agente fluidificante en dicha cámara mediante los anteriores medios de entrada de agente fluidificante para fundirse sustancialmente mediante los medios de soplete de plasma primarios. Preferentemente, los medios de entrada de agente fluidificante funcionan acoplados con por lo menos una fuente adecuada de agente fluidificante. Ventajosamente, el aparato comprende asimismo unos medios de control adecuados para controlar el funcionamiento dicho sistema de desobturación primario que funciona acoplado con por lo menos dichos medios de detección del nivel de producto líquido y con los anteriores medios de entrada de agente fluidificante. El aparato también puede comprender por lo menos un medio de detección del caudal de gas adecuado para monitorizar el caudal volumétrico de los gases producidos proporcionado mediante dicho aparato mediante dichos medios de salida de gas. Los medios de control suelen funcionar acoplados con dichos medios de detección del caudal del gas.

Opcionalmente, el aparato también comprende por lo menos un soplete de plasma secundario con una salida en dicha cámara y durante el funcionamiento de dicho aparato puede seleccionarse una zona de temperatura elevada dentro de dicha cámara de conversión para permitir suministrar un agente fluidificante a dicha cámara mediante los medios de entrada de dicho agente fluidificante que se fundirá sustancialmente mediante dichos medios de soplete secundarios. Los medios de entrada de agente fluidificante y los medios de soplete de plasma secundarios pueden situarse en una cámara de mezcla comunicada con dicha cámara. Dicho agente fluidificante es suministrado en forma de polvo, o en forma de gránulos e incluye SiO_{2} (o arena), CaO (o CaCO_{3}), MgO, Fe_{2}O_{3}, K_{2}O, Na_{2}O, CaF_{2}, bórax, dolomita, o cualquier otro material fluidificante adecuado que contenga cualquier composición adecuada que comprenda por lo menos un material adecuado. Los medios de entrada de residuos pueden comprender unos medios de bloqueo de aire que comprende una cámara de carga para aislar una cantidad predeterminada de dichos residuos en secuencia en una parte interna de dicha cámara y en una parte externa de dicha cámara. El aparato también puede comprender unos medios de determinación de la composición de los residuos para por lo menos determinar parcialmente una composición de residuos introducida en dicha cámara, los medios de determinación de la composición de los residuos preferentemente deben funcionar acoplados con dichos medios de control. Opcionalmente, el aparato también comprende un segundo sistema de desobturación para la desobturación de los residuos dentro de dicho aparato de conversión de residuos, dicho segundo sistema comprende:

: por lo menos unos medios de detección del caudal de los residuos por lo menos para detectar un segundo estado predeterminado de un caudal de residuos en dicha cámara;

: por lo menos unos medios de detección del nivel del producto líquido por lo menos para detectar un tercer estado predeterminado de un nivel del producto líquido en dicha cámara;

: por lo menos un soplete de plasma secundario con una salida en dicha cámara para que durante el funcionamiento de dicho sistema se pueda proporcionar de manera selectiva una zona con elevada temperatura dentro de dicha cámara de conversión para por lo menos eliminar parcialmente una obturación del tipo en puente en dicha cámara y/o sustancialmente evitar que se produzca o se propague dicha obturación;

: dichos medios de soplete de plasma pueden funcionar selectivamente por lo menos para responder al antedicho segundo estado y dicho tercer estado predeterminado es detectado.

Los medios de soplete de plasma secundario pueden estar situados entre dichos medios de soplete de plasma primarios y el anterior extremo superior de dicha cámara. El aparato también suele comprender por lo menos unos medios de salida para el gas en una parte longitudinal superior de la cámara y por lo menos unos medios de soplete de plasma secundarios puede estar opcionalmente situado dentro de un tercio inferior y/o un tercio central de dicha cámara situado verticalmente entre dichos medios de soplete de plasma primarios y dichos medios de salida para el gas. El segundo estado predeterminado corresponde a un caudal de residuos detectado inferior a un mínimo predeterminado y el tercer estado predeterminado corresponde a un nivel de producto líquido detectado no superior a un máximo predeterminado. El aparato puede estar equipado con una pluralidad de medios de soplete de plasma, por lo menos algunos de los cuales pueden distribuirse longitudinalmente y/o a modo de circunferencia respecto a dicha cámara. Opcionalmente, uno o varios puntos de aplicación pueden situarse en modo adaptado para habilitar selectivamente la introducción de unos medios de soplete de plasma respecto a dicha cámara. Cada punto de aplicación puede comprender un manguito adecuado para alojar en éste un segundo soplete de plasma para que durante el funcionamiento de dicho segundo soplete pueda haber una zona con una temperatura elevada dentro de la cámara en una posición predeterminada relacionada con dicho punto de aplicación correspondiente y donde dicho manguito pueda sellarse selectivamente para evitar la comunicación entre la cámara y el exterior cuando dicho manguito no aloje un segundo soplete de plasma. Por lo menos algunos de entre la pluralidad de puntos de aplicación pueden distribuirse longitudinalmente o a modo de circunferencia respecto a dicha cámara. Los medios de detección del caudal de residuos preferentemente funcionan acoplados con dichos medios de control.

La presente invención se refiere también a un método para desobturar un aparato para la conversión de residuos, comprendiendo dicho aparato una cámara para la conversión de residuos adaptada para alojar una columna de residuos; por lo menos unos medios de soplete de plasma primarios para generar un chorro de gas caliente en un extremo de salida de éste y para orientar dicho chorro hacia una parte longitudinal de la cámara; por lo menos unos medios de entrada de residuos en una parte longitudinal superior de la cámara; por lo menos unos medios de salida para el producto líquido en una parte longitudinal inferior de dicha cámara; comprendiendo dicho método:

(a): por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante en dicha cámara separada de los anteriores medios de entrada de residuos, para selectivamente proporcionar por lo menos una cantidad de por lo menos un agente fluidificante en la parte inferior de dicha cámara para eliminar por lo menos parcialmente una desobturación del tipo sedimentación de sólidos y/o una obturación del tipo producto líquido de alta viscosidad en dicha cámara, y/o para sustancialmente evitar que se produzca o se propague dicha obturación, comprendiendo dicho método asimismo las etapas siguientes;

(b): monitorización del nivel de los productos líquidos en una parte longitudinal inferior de dicho aparato mediante unos medios de detección del nivel del producto líquido adecuado;

(c): si el nivel en (b) aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado, proporcionar una cantidad predeterminada de por lo menos un agente fluidificante en la cámara mediante los medios de entrada de dicho agente fluidificante;

(d): suministro continuo de dicho agente fluidificante hasta que el nivel en (b) se haya sustancialmente restablecido en su máximo predeterminado, con lo cual las etapas (b), (c) y (d) se repiten.

Opcionalmente, asimismo el método comprende la etapa para colocar por lo menos unos medios soplete de plasma secundario con una salida en dicha cámara para que durante el funcionamiento de dicho sistema haya una zona de temperatura alta seleccionada dentro de dicha cámara de conversión para por lo menos eliminar parcialmente una obturación del tipo sedimentación de sólidos y/o una obturación del tipo producto líquido de alta viscosidad en dicha cámara, y/o para evitar sustancialmente que se produzca o se propague dicha obturación, donde las etapas (b) y (c) son sustituidas por las etapas (e) a (h), que comprenden:

(e): monitorizar el nivel de los productos líquidos en una parte longitudinal inferior de dicho aparato mediante unos medios de detección del nivel del producto líquido adecuado;

(f): si el nivel en (e) aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado, poner en funcionamiento por lo menos dichos medios de soplete de plasma secundario en el anterior extremo inferior de dicha cámara según un primer modo de funcionamiento;

(g): monitorizar continuamente el nivel de los productos líquidos en una parte longitudinal inferior de dicho aparato mediante unos medios de detección del nivel de producto líquido adecuados;

(h): si el nivel en (g) no ha disminuido sustancialmente por lo menos hasta un valor predeterminado máximo antedicho, proporcionar una cantidad predeterminada de por lo menos un agente fluidificante en la cámara mediante los medios de entrada de dicho agente fluidificante;

Normalmente, el primer medio de funcionamiento puede comprender la activación del soplete de plasma secundario en el extremo inferior de dicha cámara durante un tiempo predeterminado y a continuación la desactivación del mismo. El método asimismo puede comprender las etapas que van de la (i) a la (k) entre la etapa (b) y la etapa (e), donde las etapas de la (i) a la (k) comprenden:

(i): monitorizar el caudal de residuos dentro de dicha cámara mediante unos medios de detección del caudal de los residuos adecuado;

(j): si el caudal en (i) disminuye por debajo de un mínimo predeterminado y el nivel en (b) no aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado, poner en funcionamiento por lo menos dichos medios soplete de plasma secundarios;

(k): mantener el funcionamiento dichos medios de soplete de plasma secundarios hasta que el caudal de residuos en (i) se restablezca sustancialmente en su mínimo predeterminado o hasta que el nivel en a (b) se restablezca sustancialmente en su máximo predeterminado, con lo cual las etapas de la (b) a la (k) se repiten.

El método asimismo comprende la etapa para situar por lo menos dicho soplete de plasma secundario en una parte inferior de dicha cámara y por lo menos otro antedicho soplete de plasma secundario se encuentra en la parte superior de dicha cámara respecto a dicha parte inferior, donde las etapas (j) y (k) son sustituidas por las siguientes etapas:

(l): si el caudal volumétrico en (i) disminuye por debajo de un mínimo predeterminado y el nivel en (b) no aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado, poner en funcionamiento por lo menos los medios de soplete de plasma secundarios en el extremo inferior de dicha cámara según un segundo modo de funcionamiento.

(m): si el caudal volumétrico en (k) sigue estando por debajo de dicho mínimo y el nivel en (b) no ha aumentado sustancialmente por encima de dicho valor máximo predeterminado, poner en funcionamiento por lo menos dichos medios de soplete de plasma secundarios en dicha parte superior de dicha cámara;

(n): mantenimiento del funcionamiento de dichos medios soplete de plasma secundarios en la parte superior de dicha cámara hasta que el caudal del volumen en (i) se restablezca sustancialmente en su mínimo predeterminado o hasta que el nivel en (b) se restablezca sustancialmente en su máximo predeterminado, con lo cual las etapas (b), (i), (1), (m) y (n) se repiten.

Típicamente, el segundo modo de funcionamiento comprende la activación de por lo menos dicho soplete de plasma secundario en el anterior extremo inferior de dicha cámara durante un período de tiempo predeterminado y a continuación la desactivación del mismo.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra esquemáticamente el diseño general y los elementos principales de un aparato de transformación de plasma de residuos sólidos/mezclados corriente de la técnica anterior.

La figura 2 muestra esquemáticamente los elementos principales del primer aspecto de la presente invención con relación a un aparato de transformación de plasma corriente.

La figura 3 muestra esquemáticamente los elementos principales del segundo aspecto de la presente invención con relación a un aparato de transformación de plasma corriente.

La figura 4 muestra esquemáticamente un aparato de transformación de plasma corriente que comprende una combinación de sistemas de desobturación mostrados en la figura 2 y en la figura 3.

La figura 5 muestra un diagrama esquemático de un procedimiento de funcionamiento para los sistemas de desobturación de la figura 2.

La figura 6 muestra un diagrama esquemático de un procedimiento de funcionamiento alternativo para los sistemas de desobturación de la figura 2.

La figura 7 muestra un diagrama esquemático de un procedimiento de funcionamiento para los sistemas de desobturación de la figura 3.

La figura 8 muestra un diagrama esquemático de un procedimiento de funcionamiento para los sistemas de desobturación de la figura 4.

La figura 9 muestra un diagrama esquemático de un procedimiento de funcionamiento alternativo para los sistemas de desobturación de la figura 4.

Exposición de la invención

La presente invención se define mediante las reivindicaciones y los contenidos de las cuales deben leerse como incluidos en la exposición de la memoria, y se describirá a continuación a título de ejemplo haciendo referencia a las figuras adjuntas.

La expresión "aparato de conversión de residuos" se refiere en la presente memoria a cualquier aparato adaptado para tratar, transformar o eliminar todo tipo de residuos, entre los que se incluyen residuos municipales, residuos domésticos, residuos industriales, residuos médicos, residuos nucleares y otros tipos de residuos. La presente invención trata sobre un aparato de conversión de residuos con un sistema de desobturación, y sobre métodos de funcionamiento de dicho aparato. Típicamente el aparato comprende una cámara de conversión de residuos adaptada para alojar una columna de residuos, por lo menos unos medios de soplete de plasma primarios para generar un chorro de gas caliente en un extremo de salida de éste y para orientar dicho chorro hacia una parte longitudinal inferior de la cámara. El aparato de conversión de residuos puede asimismo comprender por lo menos unos medios de salida para el gas en una parte longitudinal superior de la cámara y por lo menos una salida para el producto líquido en una parte longitudinal inferior de la cámara.

En su forma más sencilla y considerando un primer aspecto de la presente invención, el sistema para desobturar los residuos comprende:

: por lo menos unos medios de detección del caudal de los residuos por lo menos para detectar un primer estado predeterminado de un caudal de residuos en dicha cámara;

: por lo menos unos medios de detección del nivel del producto líquido por lo menos para detectar un segundo estado predeterminado de un nivel del producto líquido en dicha cámara;

: por lo menos unos medios de soplete de plasma secundarios con una salida en dicha cámara para que durante el funcionamiento de dicho sistema se pueda proporcionar una zona con elevada temperatura dentro de dicha cámara de conversión para por lo menos eliminar parcialmente una obturación del tipo en puente en dicha cámara y/o sustancialmente evitar que se produzca o se propague dicha obturación

: dichos medios de soplete de plasma secundarios pueden funcionar selectivamente por lo menos para responder al antedicho primer estado y dicho segundo estado predeterminado es detectado.

Considerando un segundo aspecto de la presente invención, el sistema para desobturar los residuos asimismo comprende:

: por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante en dicha cámara separada de los anteriores medios de entrada de residuos, para proporcionar en modo selectivo por lo menos una cantidad de por lo menos un agente fluidificante para una parte inferior de dicha cámara para por lo menos parcialmente eliminar una obturación del tipo sedimentación de sólidos y/o una obturación del tipo producto líquido de alta viscosidad en dicha cámara y/o impedir sustancialmente que se produzca o se propague dicha obturación;

: por lo menos los medios de entrada de dicho agente fluidificante pueden funcionar selectivamente por lo menos en respuesta al antedicho tercer estado predeterminado detectado.

Haciendo referencia a las figuras, en la figura 2 y 3 se muestra una forma de realización preferida de la presente invención según el primer aspecto y el segundo aspecto de ésta, respectivamente. El aparato de transformación de los residuos con plasma, indicado con el número (100) comprende una cámara de transformación (10), que aunque presenta típicamente la forma de un fuste cilíndrico o cónico vertical, puede adoptar cualquier otra forma. Típicamente un sistema de alimentación de residuos mezclados o sólidos (20) introduce los residuos sólidos por el extremo superior de la cámara (10) mediante unos medios de entrada de residuos que comprenden unos medios de bloqueo de aire (30). Los residuos mezclados también pueden echarse dentro de la cámara (10), aunque generalmente los residuos líquidos y gaseosos son eliminados en el aparato (10) sin un tratamiento substancial. El sistema de alimentación de residuos sólidos/mezclados (20) puede comprender un medio de transporte adecuado o algo parecido, y puede asimismo comprender un triturador para triturar los residuos en piezas más pequeñas. Los medios de bloqueo de aire (30) puede comprender una válvula superior (32) y una válvula inferior (34) que definen una cámara de carga (36) en el espacio intermedio. Las válvulas (32), (34) son preferentemente válvulas de compuerta accionadas eléctrica, neumática o hidráulicamente para abrirse y cerrarse independientemente en función de las necesidades. Una tolva que puede cerrarse (39) transporta típicamente los residuos sólidos y/o mezclados del sistema de alimentación (20) hasta la cámara de carga (36) cuando la válvula superior (32) permanece abierta y la válvula inferior (34) se encuentra en la posición de cierre. La alimentación de residuos en la cámara de carga (36) típicamente sigue hasta que el nivel de residuos en la cámara de carga (36) alcanza un punto predeterminado por debajo de la capacidad completa, para reducir al mínimo la posibilidad de que los residuos puedan interferir en el cierre de la válvula superior (32). Entonces la válvula superior (32) se cierra. En la posición de cierre, cada una de las válvulas (32), (34) proporciona un sellado al aire. Cuando sea necesario, la válvula inferior (34) se abre para que los residuos puedan entrar en la cámara de transformación (10) sin dejar entrar poco o nada de aire en ésta. La abertura y el cierre de las válvulas (32), (34) y la alimentación de los residuos en el alimentador (20) pueden controlarse mediante un controlador adecuado (500), que puede comprender un controlador humano y/o un sistema de ordenador adecuado que funciona conectado con éste y con otros componentes del aparato (100). Preferentemente, hay un sistema de detección del flujo de residuos (530) y funciona conectado al controlador (500). El sistema de detección (530) típicamente comprende uno o varios sensores adecuados (33) en una parte superior o nivel (F) de la cámara (10) para detectar cuando el nivel de residuos alcanza este nivel. En modo similar, el sistema de detección (530) típicamente comprende uno o varios sensores adecuados (33') en un nivel (E), verticalmente desplazado hacia abajo respecto al nivel (F) de la cámara (10) para detectar cuando el nivel de residuos alcanza este nivel. El nivel (F) puede ventajosamente representar el límite de seguridad máxima para los residuos en la cámara (10), mientras que el nivel (E) representa un nivel de residuos dentro de la cámara (10) en el que es eficiente proporcionar más residuos a la cámara (10). Por consiguiente, el volumen en la cámara (10) entre el nivel (E) y el nivel (F) puede ser aproximadamente igual al volumen de residuos que puede alojarse en la cámara de carga (36). Alternativa o adicionalmente, la posición de los sensores (33) y (33') en los niveles (F) y (E) puede elegirse para proporcionar datos adecuados para determinar un caudal real de los residuos a través de la cámara (10) mediante la medición del período de tiempo entre el tiempo que pasa cuando el nivel de los residuos está en el nivel (F) hasta que alcanza el nivel (E) por ejemplo. El controlador (500) también puede funcionar acoplado con las válvulas (32), (34) para coordinar la carga de la cámara de carga (36) en el sistema de alimentación (20) y descargar los residuos de la cámara de carga (36) en la cámara de transformación (10).

Opcionalmente, el sistema de tolva (39) puede comprender un sistema de pulverización desinfectante (31) para pulverizar periódica o continuamente el mismo con desinfectante cuando se demande y, particularmente, cuando el aparato (100) trata residuos médicos.

La cámara de transformación (10) típicamente, aunque no por ello necesariamente, presenta la forma de un fuste cilíndrico con un eje sustancialmente longitudinal vertical (18). La parte interna de la cámara de transformación (10) que toca la columna de residuos (35) suele estar construida con un material refractario adecuado y tiene un extremo inferior que comprende una zona de recogida del producto líquido (41), típicamente con la forma de un crisol, con por lo menos una salida acoplada a uno o varios depósitos de recogida (60). La cámara de transformación (10) asimismo comprende en el extremo superior de ésta por lo menos una primera salida de gas (50) para recoger los gases producidos en primer lugar en la transformación de los residuos. El extremo superior de la cámara de transformación (10) comprende dichos medios de bloqueo de aire (30) y la cámara de transformación (10) suele estar llena con material residuo mediante los medios de bloqueo de aire (30) hasta aproximadamente el nivel de la primera salida de gas (50). El sistema de detección (530) detecta cuando el nivel de residuos desciende lo suficientemente (como resultado de la transformación en la cámara (10)) y avisa al controlador (500) para permitir que otro lote de residuos sea alimentado en la cámara de transformación (10) mediante la cámara de carga (36). A continuación, el controlador (500) cierra la válvula inferior (34) y abre la válvula superior (32) para permitir que la cámara de carga (36) se recargue con el sistema de alimentación (20), y entonces cierra la válvula superior (32), lista para el ciclo siguiente.

Uno o una pluralidad sopletes de plasma primarios (40) en el extremo inferior de la cámara de transformación (10) funcionan acoplados a fuentes eléctricas, de gas y de agua de refrigeración (45) y los sopletes de plasma (40) pueden ser del tipo móviles o no móviles. Los sopletes (40) están montados en la cámara (10) mediante manguitos sellados adecuadamente, lo cual facilita la sustitución o la reparación de los sopletes (40). Los sopletes (40) generan gases calientes que son dirigidos hacia abajo a un ángulo en el extremo inferior de la columna de residuos. Los sopletes (40) están distribuidos en el extremo inferior de la cámara (10) para que durante el funcionamiento, los soplos de los sopletes (40) calienten la parte inferior de la columna de residuos en el modo más homogéneo posible hasta alcanzar una temperatura elevada, suele ser de aproximadamente 1600ºC o incluso superior. Los sopletes (40) generan en sus extremos de salida aguas abajo chorros de gases calientes, o soplos de plasma, con una temperatura media entre los 2000ºC y 7000ºC aproximadamente. El calor producido por los sopletes (40) sube por la columna de residuos y entonces se configura un gradiente de temperatura en la cámara de transformación (10). Los gases calientes generados por los sopletes de plasma (40) mantienen el nivel de temperatura en la cámara (10) que es suficiente para convertir continuamente los residuos en gases que son evacuados por la salida (50) y en material líquido (38) que puede incluir metal fundido y/o escoria, que puede ser periódica o continuamente recogido en el extremo inferior de la cámara (10) mediante uno o varios depósitos (60).

Puede suministrarse un fluido oxidante (70), como por ejemplo aire, oxígeno o vapor en el extremo inferior de la cámara (10) para convertir el carbón producido en la transformación de residuos orgánicos en gases útiles tales como CO y H_{2}, por ejemplo.

El aparato (100) asimismo puede comprender un sistema de lavado (no mostrado) que funciona acoplado a la salida (50) para eliminar partículas y/o otras gotas de líquidos (incluyendo brea) así como gases no deseados (tales como HCl, H_{2}S, HF, por ejemplo) del flujo del gas que sale de la cámara (10) por la salida (50). Las partículas pueden incluir componentes orgánicos e inorgánicos. El flujo de gas que sale por la salida (50) puede contener brea bajo la forma gaseosa o líquida. Los aparatos de lavado aptos para realizar dichas tareas son bien conocidos técnicamente y no requieren dedicarles más atención aquí. El aparato de lavado suele funcionar acoplado aguas abajo con un medio de transformación del gas adecuado (no mostrado), tal como una planta generadora con turbina de gas o una planta de fabricación, por ejemplo, para utilizar en modo económico gases limpiados, típicamente comprendidos en esta etapa H_{2}, CO, CH_{4}, CO_{2} y N_{2}. El aparato de lavado puede asimismo comprender un depósito (no mostrado) para contener las partículas, brea y líquidos eliminados de los productos gaseosos mediante el aparato de lavado. Las partículas y los líquidos (incluyendo la brea) requieren una transformación ulterior.

Opcionalmente, el aparato (100) puede también comprender una cámara de postcombustión (no mostrada) que funciona acoplada con la salida (50) para quemar los componentes orgánicos en los gases producidos y acoplada con sistemas de utilización de energía de la cámara de postcombustión adecuados y también con sistemas de depuración del gas (no mostrados). Dichos sistema de utilización de energía pueden incluir una caldera y una turbina de vapor acopladas con un generador eléctrico. Los sistemas de depuración de los gases pueden producir materiales residuos sólidos tales como cenizas volátiles con reactivos y/o soluciones líquidas que comprenden materiales residuos que requieren una transformación ulterior.

En cuanto al primer aspecto de la presente invención y haciendo referencia particularmente a la figura 2, por lo menos hay un sistema de desobturación cámara primario (200) para eliminar y también para prevenir la formación de fenómenos de formación de puente dentro de la cámara (10), para lograr un funcionamiento bueno y continuo del aparato de transformación con plasma (100).

Haciendo referencia a la figura 2, en la realización preferida de la presente invención, el primer sistema de desobturación (200) según el primer aspecto de ésta comprende por lo menos un soplete de plasma secundario (240) situado dentro de la cámara (10) entre una parte superior de la cámara (10) y los medios de soplete de plasma primarios (40) y, preferentemente, entre los medios de salida del gas (50) y los medios de sopletes de plasma primarios (40). En un modo más preferido, el aparato (200) comprende por lo menos un soplete de plasma secundario (240) situado dentro de un tercio longitudinal inferior de la cámara (10) situado verticalmente entre el soplete primario (40) y la salida para el gas (50). Cada soplete de plasma secundario (240) funciona acoplado con fuentes eléctricas, de gas y de agua de refrigeración (245) y los sopletes de plasma secundarios (240) suelen ser del tipo no móviles. Los sopletes de plasma secundarios (240) suelen estar montados en la cámara (10) mediante manguitos específicos sellados (250) que facilitan la sustitución o reparación de los sopletes. Los sopletes (240) generan gases calientes que son dirigidos hacia una formación de puente (B) o (A) que se produce en la columna de residuos. Los sopletes secundarios (240) están distribuidos en la cámara (10) para que durante el funcionamiento, los soplos de los sopletes (240) proporcionen un chorro de calor a una temperatura alta, que suele situarse en aproximadamente 1600ºC o incluso superior, para la formación de formación de puente (A) o (B) para interrumpir, destruir o fundir la misma. Al igual que con los chorros de plasma primarios (40), los sopletes de plasma secundarios (240) generan en sus extremos de salida aguas abajo chorros de gases calientes, o soplos de plasma, con una temperatura media de aproximadamente 2000ºC a aproximadamente 7000ºC. Adicionalmente, el aire o el oxígeno que puede usarse para hacer funcionar los sopletes de plasma secundario (240) también permite la oxidación del carbón vegetal dentro de la columna de residuos (35). Este proceso exotérmico provoca un aumento ulterior de la temperatura dentro de la cámara (10).

Típicamente y al contrario de lo que sucede durante el funcionamiento normal de los sopletes primarios (40), los sopletes secundarios (240) funcionan solamente cuando un fenómeno de formación de puente se está formando o se ha formado ya. Por consiguiente, en lugar de funcionar siempre, los sopletes secundarios (240) deben usarse cuando se requiera solamente. Por consiguiente, los sopletes secundarios (240) están relativamente menos sujetos al desgaste respecto a los sopletes primarios (40) y necesitan también menos mantenimiento. Alternativamente, los sopletes secundarios (240) también pueden usarse intermitente y de modo preventivo, para proporcionar un chorro de calor a la columna de residuos (35) en tiempos predeterminados, que pueden determinarse estadísticamente, por ejemplo para evitar la formación de los fenómenos de formación de puente. De todos modos, los sopletes de plasma secundarios (240) funcionan acoplados con un controlador (500) que también los controla. Los fenómenos de formación de puente del tipo (A) causado por la vitrificación o embetunado se forman generalmente en el extremo inferior de la cámara (10) y, por consiguiente, pueden situarse uno o varios sopletes secundarios (240) en este extremo para eliminar dichos fenómenos de formación de puente. Los fenómenos de formación de puente del tipo (B) generalmente están causados por los sólidos en contracorriente y la posición probable de éstos a lo largo de la altura de la cámara (10) puede estimarse o determinarse empíricamente. La posición exacta, sin embargo, puede depender del tamaño medio de las partículas y de la homogeneidad general de la columna de residuos (35). Por lo que, adicionales sopletes de plasma secundarios (240) pueden situarse en dichas posiciones para tratar dichos fenómenos de formación de puente.

Por lo tanto, una pluralidad de sopletes secundarios (240) puede situarse en la cámara (10) en diferentes alturas situados entre los sopletes primarios (40) y la salida para el gas (50). Los sopletes de plasma secundarios (240) pueden distribuirse dentro de la cámara (10) longitudinalmente y/o a modo de circunferencia. Por ejemplo se pueden situar uno o varios sopletes secundarios (240) en la proximidad del extremo inferior de la cámara (10), pero a una altura por encima de los sopletes primarios (40), véase la posición (L) en la figura 2, típicamente dentro del tercio inferior de la cámara (10) situado verticalmente entre los sopletes de plasma primarios (40) y la salida para el gas (50). Igualmente, uno o varios sopletes secundarios superiores adicionales (240) pueden situarse entre los sopletes secundarios inferiores (240) y la salida para el gas (50), véase la posición (H) en la figura 2, típicamente dentro del tercio central de la cámara (10). Igualmente, pueden situarse más sopletes secundarios a cualquier altura de la cámara (10). Ventajosamente es preferible distribuir la pluralidad de sopletes secundarios (240) en modo angular respecto al borde de la cámara (10), o sea a lo largo del eje (18). Dicha distribución de los sopletes secundarios (240) permite que el perfil de temperatura dentro de la cámara (10) sea modificado cuando sea necesario para eliminar fenómenos de formación de puente cuando se produzcan dentro de la cámara (10).

Ya que no todos los sopletes de plasma secundarios (240) se usan necesariamente con la misma frecuencia, la cámara (10) tal vez puede equiparse con por lo menos uno y, preferentemente, con una pluralidad de puntos de aplicación (260) que se adaptan para alojar un soplete de plasma secundario (240) y que, por consiguiente, comprende un manguito adecuado (250) que puede sellarse selectivamente para evitar la comunicación entre la cámara (10) y el exterior cuando ello no sea necesario. En el aparato puede haber una pluralidad de dichos puntos de aplicación (250) distribuidos longitudinalmente y/o a modo de circunferencia respecto a la cámara (10). Por consiguiente, los puntos de aplicación (260) pueden situarse en posiciones dentro de la cámara (10) donde fenómenos de formación de puente se producen con una frecuencia relativamente inferior, o de hecho en cualquier otra posición elegida para que si se forma un puente en la proximidad de dichas posiciones, se pueda colocar un soplete de plasma secundario (240) en la cámara mediante el manguito (250) en el punto de aplicación (260) y, por consiguiente, quitarse después de solucionar los fenómenos de formación de puente. Por consiguiente, en vez de situar numerosos sopletes de plasma secundarios (240), en la cámara (10) pueden situarse una pluralidad de puntos de aplicación (260), cada uno de ellos tendrá un soplete de plasma secundario (240) solamente cuando se requiera. Lo cual desgasta menos los sopletes (240) y supone un menor gasto de capital para éstos. Los puntos de aplicación (260) pueden equiparse con medios para que los sopletes secundarios (240) funcionen acoplados (cuando están situados en éstos) con el controlador (500) o alternativamente con un sistema de control auxiliar para que los sopletes secundarios puedan accionarse independientemente respecto al controlador (500).

Adicional o alternativamente, algunos de los sopletes secundarios (240) por lo menos pueden adaptarse para orientarse en la cámara, como se ilustra en (240') en la figura 2 para proporcionar una franja de funcionamiento geométrica mayor en la cámara (10).

Preferentemente, por lo menos uno de los sopletes secundarios (240) puede situarse en el extremo inferior de la cámara para aumentar la temperatura de ésta y, por consiguiente, alterar el perfil de temperatura dentro de la cámara (10) para que los residuos inorgánicos se fundan rápidamente y los residuos orgánicos se conviertan en carbón vegetal rápidamente sin dejar que sean betún durante mucho tiempo. Dicha configuración puede, por consiguiente, usarse como una función curativa para eliminar los fenómenos de formación de puente, pero también puede usarse en un modo preventivo, los sopletes secundarios (240) funcionan periódicamente (y en algunos casos tal vez continuamente) para evitar que los fenómenos de formación de puente se formen en el primer lugar.

La presencia de fenómenos de formación de puente dentro de la cámara (10) puede ser indicada por la detección de un descenso significativo en el caudal del residuo a través de la cámara (10), medido con el sistema de detección (530). Dicho descenso puede ser relativamente evidente, y puede manifestarse a través del nivel de los residuos en la cámara de transformación (10) por ser sustancialmente estacionario o por tardar demasiado en alcanzar el nivel (E), por ejemplo. Por consiguiente, cuando el controlador (500) recibe una señal de los sensores superiores (33) del sistema de detección (530) que indican que el nivel de los residuos se encuentra en el nivel (F), el controlador (500) entonces espera que el nivel de residuos para alcanzar el nivel (E) tarde un período de tiempo predeterminado después de este evento. Este período de tiempo predeterminado está típicamente relacionado con la velocidad de transformación de los residuos dentro de la cámara (10) de un volumen de residuos correspondiente al volumen de la cámara entre el nivel (F) y el nivel (E). Por lo que el período de tiempo predeterminado dependerá de la composición de los residuos previamente echados en la cámara (10) y que ahora están siendo transformados. Determinar la composición de los residuos no es una tarea sencilla y puede demandar una inspección visual de los residuos antes de echarlos en la cámara de carga (3b) o se puede optar por poner en funcionamiento el aparato con determinados tipos de residuos solamente algunas veces. Por lo tanto, el período de tiempo predeterminado puede ser bastante largo dada la circunstancia de que la composición de los residuos en la cámara (10) sea con muchas probabilidades residuos inorgánicos, por ejemplo, y ello causa una deceleración del proceso de eliminación de residuos por pirólisis en la cámara (10), que dura más de lo previsto.

En otras palabras, el nivel de la columna de residuos dentro de la cámara (10) puede permanecer sustancialmente invariable o disminuir muy lentamente (mientras que no se añadan más residuos) y ello es determinado por el controlador (500). (En algunos casos, el nivel de residuos puede pegarse al punto superior, o sea en el nivel (F) y por lo tanto el controlador (500) está también adaptado para contemplar el nivel de residuos caer desde (F) en el mismo período de tiempo o en uno diferente.

La presencia de los fenómenos de formación de puente generalmente va acompañada por una reducción en la cantidad de producción o de gases producidos y de la cantidad de productos líquidos producidos ya que se transforman menos residuos por la obturación en la columna de residuos (35). La disminución en la producción de los gases producidos puede determinarse monitorizando el caudal de los gases producidos a través de la salida para el gas (50). Sin embargo, hay numerosas dificultades asociadas a ello. En primer lugar, los gases producidos pueden contener elevados niveles de alquitrán, sólidos en partículas y también vapores líquidos por lo que cualquier medición del flujo no es precisa. En segundo lugar, mientras que la producción de gases puede disminuir (también por el hecho de que es más difícil para los gases fluir hacia arriba en la cámara (10) por los fenómenos de formación de puente), se siguen suministrando los gases oxidantes en el extremo inferior de la cámara (10) y dichos gases también son eliminados por la salida (50).

La reducción en la productividad de productos líquidos puede determinarse por la detección de una reducción en el nivel del producto líquido en la zona de recogida del producto líquido (41). Esto suele ser un mejor indicador de la presencia de puentes en lugar de monitorizar el caudal del producto líquido hacia los depósitos (60) ya que si el producto líquido presenta una viscosidad elevada y/o se ha producido una sedimentación de sólidos, la salida de producto líquido hacia los depósitos (60) también disminuirá o se parará. Sin embargo, también pueden darse casos en los que no obstante haya un fenómeno de formación de puente en la cámara (10), el nivel del producto líquido en la zona de recogida (41) no disminuye (o por lo menos lo hace muy lentamente) por la alta viscosidad del producto líquido y/o la presencia de una sedimentación de sólidos. Además, un descenso en el nivel del producto líquido también puede ser debido a la composición de residuos transformados anteriormente con una proporción relativamente baja de residuos inorgánicos. Por consiguiente, si un descenso en el nivel del producto líquido en la zona de recogida (41) puede indicar la presencia de puentes, la ausencia de dicho descenso es, por consiguiente, no concluyente. Por otra parte cuando se forma un puente, es muy raro que el nivel del líquido producido aumente. Por lo tanto, el parámetro preferido en la presente invención para monitorizar el producto líquido para la determinación de formación de puente es si el nivel del producto líquido en la zona de recogida (41) ha aumentado, proporciona, en el modo negativo, una condición necesaria pero no suficiente para ello. Para este objetivo uno o varios detectores (46) de nivel del líquido se han instalado para detectar si el nivel del producto líquido ha aumentado o no por encima de un nivel predeterminado, y los detectores (46) funcionan acoplados con el controlador (500). Dichos detectores (46) pueden ser simples indicadores visuales que permiten al operador ver directamente el nivel del líquido y pueden ser una ventana específica por ejemplo situada en la proximidad de la zona de recogida (41).

Por consiguiente, haciendo referencia en particular a las figuras 5 y 6, cuando el controlador (500) determina que el caudal de residuos por la cámara (10) ha disminuido por debajo de un límite predeterminado como se ha descrito anteriormente, y que el nivel de los productos líquidos en la zona de recogida (41) no se encuentra por encima de un límite predeterminado, dicha determinación indica una elevada probabilidad de que la formación de puente se haya producido dentro de la cámara (10) y se requiere una acción de corrección.

Ya que la posición de los fenómenos de formación de puente dentro de la cámara (10) puede a veces ser casual o casi causal, la acción de corrección es accionar los sopletes (240) secundarios preferentemente y para obtener el máximo de la eficiencia de éstos. Por lo tanto, en el primer caso los sopletes secundarios inferiores (240) por ejemplo situados en (L) en las figuras son accionados primero. La temperatura del material residuo en la columna de residuos (35) aumentará no solamente por la energía térmica adicional proporcionada por los chorros de plasma secundarios sino también por las reacciones exotérmicas entre el carbón vegetal y oxígeno adicional suministrados por los sopletes secundarios. El perfil de temperatura en la cámara (10) por lo tanto es cambiado lo cual puede permitir que se resuelvan los fenómenos de formación de puente. Si el cambio del perfil de temperatura es insuficiente para resolver los fenómenos de formación de puente, los sopletes secundarios (240) situados en el siguiente nivel, véase (H), encima de los sopletes secundarios anteriores se ponen en funcionamiento, adicionalmente o en lugar de, los últimos, y dicha secuencia de sopletes secundarios sigue mientras que sea necesario en la cámara (10). La secuencia de los sopletes secundarios es preferentemente controlada por el controlador (500) aunque puede ser controlada por cualquier otro medio de control adecuado tal como un ordenador por ejemplo, para proporcionar un soplo de calor de intensidad y duración adecuadas en una secuencia predeterminada tal como la descrita, por ejemplo, a lo largo de la altura y en la circunferencia de la cámara (10). En casos raros donde los fenómenos de formación de puente persisten, pueden colocarse sopletes de plasma secundarios adicionales (240) y funcionar mediante puntos de aplicación adecuados (250). La extensión de esta activación, en particular cuántos sopletes hay colocados, en qué orden funcionan, continuamente o en ráfagas y durante cuánto tiempo, puede decidirse en base a un plan adecuado, que puede modificarse con tiempo en base a la experiencia obtenida con cualquier aparato particular (100).

Si se ha determinado que aunque el caudal de residuos por la cámara (10) es inferior a los límites, sin embargo el nivel de los productos líquidos aumenta, ello puede indicar la presencia de una sedimentación de sólidos y/o de un producto líquido con alta viscosidad.

Si se ha determinado que el caudal de residuos por la cámara (10) no está por debajo de los límites, o sea, nominal, pero sin embargo el nivel de los productos líquidos aumenta, ello es indicativo (a) de que los residuos contienen un elevado porcentaje de residuos inorgánicos, y/o (b) de la sedimentación de sólidos y/o de una alta viscosidad del producto líquido. Una acción de corrección para (a) es relativamente sencilla, los sopletes primarios (40) deben usarse a una potencia mayor, por ejemplo y/o para una proporción de residuos orgánicos de los residuos aumentada. Una acción de corrección para (b), adicional y también independiente, para tratar los fenómenos de formación de puente, se discute a continuación. Para evaluar la posibilidad de que (a) o (b) o una combinación de ambas es la causa de los síntomas detectados por el controlador (550), se proporcionan unos medios de determinación de la composición de los residuos (21) para monitorizar los residuos antes de su entrada en la cámara (10). La forma más sencilla de los antedichos medios (21) son unos medios de monitorización visual y un operador humano de éste para examinar visualmente los residuos, que a menudo proporcionan una indicación correcta de si los residuos son ricos en contenido orgánico o en contenido inorgánico. Otro modo para que el controlador (500) pueda elegir entre causa (a) y causa (b) es mediante el análisis de los gases producidos que fluyen por la salida (50) y/o de sus caudales. Un caudal por debajo de lo normal de gases producidos tales como CO_{2}, CO, H_{2}, por ejemplo, indica que puede haber una alta probabilidad de que sea (a).

Tiene que haber por lo menos un segundo sistema de desobturación de la cámara (300) para la eliminación y también para la prevención de la formación de sedimentaciones de sólidos no transformados dentro de la cámara (10), y /o para tratar el producto líquido con una alta viscosidad, por consiguiente para lograr un funcionamiento bueno y continuo del aparato de transformación de residuos con plasma (100).

Haciendo referencia a la figura 3, el segundo sistema de desobturación (300) comprende por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante (320) situados dentro de la cámara (10) entre los medios de entrada de residuos y la zona de recogida producto líquido (41). Preferentemente, por lo menos debe haber un agente fluidificante entre la salida para el gas (50) y la zona de recogida del producto líquido (41) y aun mejor entre la salida para el gas (50) y los medios de soplete de plasma primarios (40). Cada uno de los medios de entrada de agente fluidificante (320) funciona acoplada con una fuente de uno o varios agentes fluidificantes (330) para que cualquier agente fluidificante elegido pueda suministrarse en la cámara (10) en una posición en la proximidad de donde los sólidos no transformados y/o de los productos líquidos con alta viscosidad están sedimentados. Los agentes fluidificantes pueden suministrarse mediante los medios de entrada (320) preferentemente bajo la forma de polvos o gránulos y entonces hay un dispositivo de alimentación adecuado, tal como por ejemplo un dispositivo de alimentación por tornillo o un dispositivo de alimentación neumática (para agentes fluidificantes con polvo) asociado con los medios de entrada (320).

Los sólidos no transformados (C) tales como el óxido de aluminio o sus composiciones refractarias con otros óxidos, por ejemplo pueden sedimentarse en la zona de recogida producto líquido (41) y de hecho bloquean la salida hacia los depósitos de recogida (60). El añadido de un agente fluidificante apropiado directamente a los sólidos no transformados (C) permite que los sólidos sean transformados, típicamente permitiendo a los sólidos no transformados disolverse en el agente fluidificante y fundirse juntos a un punto de fusión sustancialmente inferior al punto de fusión de los sólidos no transformados y, por consiguiente, permitiendo que los sólidos se fundan y dejen la cámara (10) para dirigirse hacia los depósitos (60). En particular esto se produce así cuando los agentes fluidificantes se encuentran en el estado fundido cuando entran en contacto con los sólidos no transformados. Por consiguiente, preferentemente, los medios de entrada de agente fluidificante (320) están preferentemente distanciados verticalmente respecto a los medios de soplete de plasma primarios (40) mediante un espacio predeterminado que permita que un agente fluidificante introducido en la cámara (10) mediante los medios de entrada de agente fluidificante (320) puedan sustancialmente fundirse con el calor proporcionado por el soplete primario (40). Este espacio predeterminado es típicamente un espacio óptimo - un espacio más grande proporciona más tiempo para que se caliente el agente fluidificante pero desacelera también la velocidad a la que se elimina la obturación (C); un espacio más corto generalmente no da el tiempo suficiente para que se funda todo el agente fluidificante. Por lo tanto, el espacio óptimo puede ser diferente para cada agente fluidificante usado y por lo tanto un espacio práctico puede elegirse para un sistema determinado (300). Igualmente, la obturación debida al producto líquido de alta viscosidad- movimiento lento en la zona de recogida (41) puede transformarse ulteriormente mediante agentes fluidificantes adecuados y/o calentando para disminuir la viscosidad y permitir que los productos líquidos fluyan fuera de la cámara (10) hacia los depósitos (60).

Por consiguiente, un sistema de soplete de plasma secundario puede colocarse, debe comprender por lo menos un soplete de plasma secundario (240) acoplado para funcionar con fuentes adecuadas de electricidad, de gas y de agua de refrigeración (245), los sopletes de plasma secundarios (240) son del tipo no móviles. Por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante (320) pueden acoplarse a un soplete de plasma secundario (240) en una cámara de mezcla adecuada (400), particularmente si el agente fluidificante se proporciona bajo la forma de polvos. Los chorros de plasma caliente procedentes del soplete de plasma secundario (240) también funden los agentes fluidificantes y aumentan la temperatura de los sólidos no transformados así como del material fundido procedente de la transformación de la columna de residuos (35). Los sopletes de plasma secundarios (240) están lo suficientemente alejados verticalmente de la zona de recogida (41) para dar al agente fluidificante el tiempo suficiente para fundirse antes de que actúen sobre los sólidos no transformados.

Adicionalmente, el aire o el oxígeno que puede usarse para hacer funcionar los sopletes de plasma secundarios (240) también permite la oxidación del carbón vegetal dentro de la columna de residuos (35). Este proceso exotérmico provoca un aumento ulterior de la temperatura dentro de la cámara (10).

En particular, cuando los agentes fluidificantes no se proporcionan en polvos, pero bajo la forma de gránulos, la entrada del agente fluidificante (320) en la cámara (10) se encuentra a una altura suficientemente por encima respecto a los sopletes secundarios (240) para que cuando se pongan en funcionamiento los sopletes (típicamente en sincronización con la introducción de los agentes fluidificantes) la temperatura sea lo suficientemente alta entre ellos para que los agentes fluidificantes puedan fundirse antes de alcanzar los sólidos no transformados. Por consiguiente, debe haber por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante (320) entre la pirólisis y las zonas de fusión de la cámara (10), particularmente si el agente fluidificante se proporciona bajo la forma de gránulos ya que el agente fluidificante necesita más tiempo para fundirse completamente antes de actuar sobre los sólidos no transformados.

Un agente fluidificante adecuado puede contener por ejemplo cualquier o varios de entre SiO_{2} (o arena), CaO (o CaCO_{3}), MgO, Fe_{2}O_{3}, K_{2}O, Na_{2}O, CaF_{2}, bórax, dolomita u otro material fluidificante, así como también composiciones que comprenden uno o varios de estos materiales.

Aunque la presencia de sólidos no transformados sedimentados dentro de la cámara (10) que bloquean el paso del producto líquido hacia los depósitos (60) puede ir acompañada de un descenso relativamente lento en el caudal de los residuos por la cámara (10), es característico más bien un descenso importante en el caudal del producto líquido hacia los depósitos (60) y, en particular, un aumento en el nivel del producto líquido (38) dentro de la zona de recogida (41). Por consiguiente, aunque la presencia de sólidos no transformados (C) pueda causar un aumento en el nivel de productos líquidos en la zona de recogida (41), generalmente ello no afecta en un principio a la transformación de la columna de residuos (35), o por tanto en el caudal de ésta o en la cantidad de los gases producidos.

Al igual que en el primer aspecto de la presente invención, los detectores de nivel del líquido (46) en la zona de recogida producto líquido (41) sirven para monitorizar el nivel del producto líquido (38) en ese punto. Haciendo referencia a la figura 3, los detectores (46) funcionan acoplados con un controlador adecuado (600), que es similar a lo descrito para el controlador (500) del primer aspecto de la presente invención, mutatis mutandis. El controlador (600) funciona también acoplado con el segundo sistema de desobturación (300) para activar los sopletes secundarios (240) y/o para alimentar cualquier agente fluidificante por las entradas (320) en función de las exigencias, para eliminar el bloqueo en la salida del producto líquido causado por los sólidos sedimentados y/o por el producto líquido de elevada viscosidad. Al igual que con el primer aspecto de la presente invención, dichos detectores (46) pueden ser simples indicadores visuales que permiten al operador ver directamente el nivel del líquido y pueden presentar la forma de una ventana adecuada, por ejemplo situada en la proximidad de la zona de recogida (41).

Haciendo referencia a las figuras 3 y 7, cuando el controlador (600) determina que el nivel de los productos líquidos (38) en la zona de recogida (41) se encuentra por encima de límites predeterminados, esta determinación indica una alta probabilidad de que (a) los residuos contengan un elevado porcentaje de residuos inorgánicos, y/o (b) que haya sedimentación de sólidos y/o una alta viscosidad del producto líquido. Como se ha discutido con relación al primer aspecto de la invención, la acción de corrección para (a) es relativamente sencilla, requiere que se usen los sopletes primarios (40) a una potencia mayor, por ejemplo, y/o para la proporción de residuos orgánicos de los residuos aumentada. Para evaluar la probabilidad de que (a) o (b) o que una combinación de ambas sea la causa de los síntomas detectados por el controlador (600), medios de determinación de la composición de residuos (21) se proporcionan también para monitorizar los residuos antes de alimentarlos en la cámara (10), como se describe respecto al primer aspecto de la invención, mutatis mutandis. Otro modo para permitir que el controlador (600) elija entre causa (a) y causa (b) es el análisis de los gases producidos evacuados por la salida (50) y/o de sus caudales. Un caudal inferior al normal de gases producidos tales como CO_{2}, CO, H_{2} o hidrocarburos, por ejemplo, indica que hay una elevada probabilidad de que sea (a).

Si se ha determinado que existe una alta probabilidad de que (b) sea la causa para los síntomas monitorizados por el controlador (600), se proporciona una acción de corrección como la siguiente. En primer lugar no se proporcionan más residuos en la cámara (10) hasta que se alcancen las condiciones nominales con respecto al nivel del producto líquido. En realizaciones tales como las que se ilustran en la figura 3 en donde hay sopletes de plasma secundarios (240), éstos se accionan típicamente mediante comandos recibidos del controlador (700). La temperatura del material residuo en la columna (35) aumentará, en particular la temperatura de los contenidos de la zona de recogida (41). La temperatura más alta puede permitir que la sedimentación de sólidos en la zona de recogida (41) se funda y pueda reducir la viscosidad de los productos líquidos, facilitando su eliminación y su transporte hasta los depósitos (60). Si esto sucede, el nivel del producto líquido baja, eventualmente hasta por lo menos un nivel predeterminado y cuando ello es determinado por el controlador (600), los sopletes secundarios (240) se desactivan. La extensión de esta activación, en particular cuántos sopletes hay, en qué orden se activan, si lo hacen continuamente o en ráfagas y por cuánto tiempo puede decidirse en función de un plan adecuado, que puede modificarse con tiempo en función de la experiencia obtenida con cualquier aparato (100). El controlador (600) a continuación determina si el aumento de la temperatura proporcionado por los sopletes secundarios (240) ha sido suficiente para resolver el problema de la sedimentación de sólidos/la alta viscosidad del producto líquido. Por ejemplo, si el nivel del producto líquido no ha disminuido suficientemente en un período de tiempo determinado (que puede variar y depende de factores tales como la composición conocida o supuesta de los residuos, por ejemplo), esto puede ser una indicación suficiente para proporcionar esta determinación. Por consiguiente, cuando la activación de los sopletes de plasma secundarios no es del todo eficiente, o en realizaciones que no la comprenden, el controlador (600) activa la introducción del agente fluidificante en la cámara (10) mediante una o varias entradas para el fluidificante (320). Opcionalmente, los sopletes secundarios (240) también pueden activarse al mismo tiempo que se produce la introducción del agente fluidificante, en particular en realizaciones que comprenden dicha cámara de mezcla (400).

Como se ilustra en la figura 4, una segunda forma de realización de la presente invención incorpora los sistemas de desobturación del flujo (200) y (300) en un aparato de eliminación de residuos común (100). Por consiguiente, la segunda realización de la presente invención comprende todos los componentes de la realización preferida según el primer aspecto de la invención como se ha descrito anteriormente, mutatis mutandis, salvo el controlador (500) y el controlador (600) que han sido sustituidos por un controlador (700) que cumple las funciones de éstos.

La segunda forma de realización puede utilizarse para tratar los fenómenos de formación de puente en un modo descrito con respecto al primer aspecto de la invención, mutatis mutandis. Igualmente la segunda realización también puede utilizarse para tratar independientemente sedimentaciones de sólidos/productos líquidos de viscosidad elevada en un modo descrito con respecto a la figura 3, mutatis mutandis. Preferentemente, la segunda realización integra dos modos de funcionamiento. Por consiguiente, haciendo referencia a la figura 8, los sistemas de desobturación del flujo según la segunda realización pueden funcionar de la siguiente forma.

En la etapa (I), la composición de los residuos es monitorizada y, si es necesario, es regulada aportando más residuos orgánicos o inorgánicos. En la etapa (II), el nivel del producto líquido es monitorizado continua o periódicamente típicamente mediante sensores (46). En la etapa (IIIa), si se determina que el nivel del producto líquido mediante el controlador (700) se encuentra en condiciones nominales, el controlador (700) entonces determina si hay una alta probabilidad de sedimentación de sólidos y/o de producto líquido de alta viscosidad y, de ser así, el segundo sistema de desobturación se pone en marcha como se ha descrito anteriormente con respecto al segundo aspecto de la presente invención, mutatis mutandis, (etapas de la (IV) a la (VII)). Por otra parte, si el nivel del producto líquido no se encuentra por encima de condiciones nominales en la etapa (IIIa), entonces el caudal de residuos por la cámara (10) es continua o periódicamente monitorizado, típicamente mediante unos medios de detección de caudal de residuos (530) (etapa (IIIb)). Si el controlador (700) entonces determina que el caudal está dentro de parámetros predeterminados, se continúa con la monitorización del caudal de residuos y del nivel de productos líquidos y sigue normalmente la transformación de los residuos. Sin embargo, si el controlador (700) determina que el caudal de residuos ha disminuido y que al mismo tiempo el nivel del producto líquido no se encuentra por encima de condiciones nominales, el controlador (700) entonces determina si existe una alta probabilidad de fenómenos de formación de puente y, si así es, el primer sistema de desobturación se pone en marcha como se ha descrito anteriormente con respecto al primer aspecto de la presente invención, mutatis mutandis (etapas de la (IX) a la (XII)).

En la figura 9, se ilustra un modo de funcionamiento alternativo para la segunda realización, la diferencia principal entre este modo y el modo de funcionamiento de la figura 8 reside en que en la etapa (IIIb) la monitorización del caudal de residuos se realiza antes de la etapa (IIIA), monitorizando el nivel del producto líquido.

Alternativamente, la monitorización del nivel del producto líquido y del caudal de residuos puede ser continua y, por consiguiente, las etapas (IIIa) y (IIIb) pueden combinarse en una etapa individual de síntomas -evaluación.

Aunque es mejor que los sistemas de desobturación del flujo según los aspectos primero y segundo estén incorporados como una parte integrada de un convertidor de residuos mezclados del tipo con plasma, resulta evidente que los sistemas de la presente invención están listos para ser reajustados, por separado o juntos, en un gran número de convertidores de residuos con plasma.

A pesar de que en la descripción anterior se describen detalladamente únicamente algunas formas de realización específicas de la invención, los expertos en la materia cualificados entenderán que la invención no se limita a las mismas y que otras variaciones en cuanto a forma y detalles son posibles sin apartarse por ello del alcance de la presente invención.

Claims

1. Aparato para la conversión de residuos (100) que comprende:

(a): una cámara de conversión de residuos (10) adaptada para alojar una columna de residuos;

(b): por lo menos unos medios de soplete de plasma primarios (40) para generar un chorro de gas caliente en el extremo de salida de éste (50) y para orientar dicho chorro hacia una parte longitudinal inferior de la cámara;

(d): por lo menos unos medios de salida para el producto líquido (60) en una parte longitudinal inferior de dicha cámara;

comprendiendo dicho aparato asimismo un primer sistema de desobturación (300), caracterizándose dicho sistema porque comprende:

: por lo menos unos medios de entrada de agentes fluidificantes (320) en dicha cámara separada de dichos medios de entrada de residuos, para proporcionar en modo selectivo por lo menos una cantidad de por lo menos un agente fluidificante (330) en una parte inferior de dicha cámara para por lo menos eliminar parcialmente una obturación del tipo deposición de sólidos (C) y/o una obturación del tipo producto líquido de alta viscosidad de dicha parte inferior de dicha cámara, y/o sustancialmente para evitar que se produzca o se propague dicha obturación;

: por lo menos uno de dichos medios de detección del nivel de producto líquido (33, 46), por lo menos para detectar un primer estado predeterminado de un nivel de un producto líquido en dicha cámara;

: y porque dichos por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante pueden funcionar selectivamente por lo menos en respuesta a dicho primer estado predeterminado detectado.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicho primer estado predeterminado corresponde a un nivel de producto líquido detectado sustancialmente superior a un máximo predeterminado.

3. Aparato según la reivindicación 1, en el que dichos por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante (320) están situados en una posición intermedia entre dichos por lo menos unos medios de salida para productos líquidos y dichos medios de entrada de residuos.

4. Aparato según la reivindicación 3, en el que dichos por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante (320) están situados en una posición intermedia entre dicho soplete de plasma primario (40) y dichos medios de entrada de residuos.

5. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 4, en el que dichos medios de entrada de agente fluidificante (320) están acoplados funcionalmente con por lo menos una fuente adecuada de agente fluidificante.

6. Aparato según la reivindicación 1, en el que dichos medios de entrada de agente fluidificante (320) están alejados verticalmente de dichos medios de soplete de plasma primarios (40) mediante un espacio predeterminado que permite a un agente fluidificante (330) suministrado a dicha cámara mediante dichos medios de entrada de agente fluidificante sustancialmente fundirse con dichos medios de soplete primarios (40).

7. Aparato según la reivindicación 1, en el que dichos medios de entrada de agente fluidificante (320) están conectados funcionalmente con por lo menos una fuente adecuada de agente fluidificante (330).

8. Aparato según la reivindicación 1, que comprende asimismo unos medios de control adecuados (700) para controlar el funcionamiento de dicho primer sistema de desobturación (300) que está conectado funcionalmente con por lo menos dichos medios de detección del nivel del producto líquido (33) y con por lo menos dichos medios de entrada de agente fluidificante (320).

9. Aparato según la reivindicación 1, que comprende asimismo por lo menos unos medios de detección del caudal del gas (530) adecuados para monitorizar el caudal volumétrico de los gases producidos proporcionados en dicho aparato (100) mediante dichos medios de salida para los gases (50).

10. Aparato según la reivindicación 9, en el que dichos medios de control (700) están conectados funcionalmente con dichos medios de detección del caudal del gas (530).

11. Aparato según la reivindicación 1, que comprende asimismo por lo menos unos medios soplete de plasma secundarios (240) con una salida en dicha cámara (10) para que durante el funcionamiento de dicho sistema (300) pueda estar prevista de manera selectiva una zona de alta temperatura dentro de dicha cámara de conversión (100) para suministrar un agente fluidificante (330) en dicha cámara mediante dichos medios de entrada de agente fluidificante (320) y que pueda fundirse sustancialmente mediante dichos medios de soplete secundarios (240).

12. Aparato según la reivindicación 11, en el que dichos por lo menos unos medios de entrada de agente fluidificante (320) y por lo menos dichos medios de soplete de plasma secundarios (240) están dispuestos en una cámara de mezcla en comunicación con dicha cámara.

13. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicho por lo menos un agente fluidificante (330) se proporciona en forma pulverulenta.

14. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicho por lo menos un agente fluidificante (330) se proporciona en forma granulada.

15. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicho por lo menos un agente fluidificante (330) se selecciona de entre SiO_{2} (o arena), CaO (o CaCO_{3}), MgO, Fe_{2}O_{3}, K_{2}O, Na_{2}O, CaF_{2}, bórax, dolomita o cualquier otro material fluidificante adecuado.

16. Aparato según la reivindicación 15, en el que dicho por lo menos un agente fluidificante (330) incluye cualquier composición adecuada que comprenda por lo menos un material fluidificante adecuado.

17. Aparato según la reivindicación 1, en el que dichos medios de entrada de residuos comprenden unos medios de bloqueo de aire (30) que comprenden una cámara de carga (36) para aislar una cantidad predeterminada de dichos residuos en secuencia desde el interior de dicha cámara (10) y desde el exterior de dicha cámara.

18. Aparato según la reivindicación 17, que comprende asimismo unos medios de determinación de la composición de residuos (21) para por lo menos parcialmente determinar una composición de los residuos alimentados en dicha cámara (10).

19. Aparato según la reivindicación 18, en el que dichos medios de determinación de la composición de los residuos (21) están conectados funcionalmente a dichos medios de control (700).

20. Aparato según la reivindicación 1, en el que dichos por lo menos unos medios de detección del nivel de dicho líquido (46) comprenden un indicador visual que permite al operario de dicho aparato ver directamente dicho nivel del líquido.

21. Aparato según la reivindicación 20, en el que dicho indicador visual comprende una ventana adecuada.

22. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, que comprende asimismo un segundo sistema de desobturación (200) para desobturar los residuos dentro de dicho aparato de conversión de residuos, comprendiendo dicho segundo sistema:

(f): por lo menos unos medios de detección de caudal de residuos (530) por lo menos para detectar un segundo estado predeterminado de un caudal de residuos en dicha cámara (10);

(g): por lo menos unos medios de detección del producto líquido (33, 46) para detectar por lo menos un tercer estado predeterminado de un nivel de un producto líquido en dicha cámara;

(h): por lo menos unos medios de soplete de plasma secundarios (240) con una salida en dicha cámara para que durante el funcionamiento de dicho sistema pueda proporcionarse de manera selectiva una zona con elevada temperatura dentro de dicha cámara de conversión para eliminar por lo menos parcialmente una obturación del tipo en puente de dicha cámara y/o sustancialmente evitar que se produzca o se propague dicha obturación;

: pudiendo funcionar de manera selectiva dichos medios de soplete de plasma secundarios en respuesta a dicho segundo estado y siendo detectado dicho tercer estado.

23. Aparato según la reivindicación 22, en el que dichos medios de soplete de plasma secundarios (240) se encuentran situados entre dichos medios de soplete de plasma primarios (40) y dicho extremo superior de dicha cámara.

24. Aparato según la reivindicación 22, que comprende asimismo por lo menos unos medios de salida para el gas (50) en una parte longitudinal superior de la cámara (10).

25. Aparato según la reivindicación 24, en el que por lo menos dichos medios de soplete de plasma secundarios (240) están situados dentro de un tercio inferior de dicha cámara situado verticalmente entre dichos medios de soplete de plasma primarios (40) y dichos medios de salida para el gas (50).

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26. Aparato según la reivindicación 24, en el que dichos por lo menos unos medios de soplete de plasma secundarios (240) están situados dentro del tercio central de dicha cámara (10) situado verticalmente entre dichos medios de soplete de plasma primarios (40) y dichos medios de salida para el gas (50).

27. Aparato según la reivindicación 22, en el que dicho segundo estado predeterminado corresponde a un caudal de residuos detectado inferior a un mínimo predeterminado.

28. Aparato según la reivindicación 22, en el que dicho tercer estado predeterminado corresponde a un nivel de producto líquido no mayor que un máximo predeterminado.

29. Aparato según la reivindicación 22, que comprende una pluralidad de dichos medios de soplete de plasma secundarios (240).

30. Aparato según la reivindicación 29, en el que por lo menos algunos de dicha pluralidad de dichos medios de soplete de plasma secundarios (240) están distribuidos longitudinalmente respecto a dicha cámara (10).

31. Aparato según la reivindicación 29, en el que por lo menos algunos de dicha pluralidad de dichos medios de soplete de plasma secundarios (240) están distribuidos a modo de circunferencia respecto a dicha cámara (10).

32. Aparato según la reivindicación 22, que comprende asimismo por lo menos un punto de aplicación adaptado para permitir selectivamente la introducción de unos medios de soplete de plasma respecto a dicha cámara.

33. Aparato según la reivindicación 32, en el que cada uno de dichos puntos de aplicación comprende un manguito (250) adecuado para alojar dicho segundo soplete de plasma (240) para que durante el funcionamiento de dicho segundo soplete de plasma se cree una zona de alta temperatura dentro de la cámara (10) en una posición predeterminada en correlación con dicho punto de aplicación, y en el que dicho manguito puede sellarse selectivamente para evitar la comunicación entre la cámara y el exterior cuando dicho manguito no aloja dicho soplete de plasma secundario.

34. Aparato según la reivindicación 32, que comprende una pluralidad de dichos puntos de aplicación.

35. Aparato según la reivindicación 34, en el que por lo menos algunos de dicha pluralidad de dichos puntos de aplicación están distribuidos longitudinalmente respecto a dicha cámara (10).

36. Aparato según la reivindicación 34 ó 35, en el que por lo menos algunos de dicha pluralidad de dichos puntos de aplicación están distribuidos a modo de circunferencia respecto a dicha cámara (10).

37. Aparato según la reivindicación 22, en el que dichos medios de detección de caudal de residuos (530) están conectados funcionalmente con dichos medios de control (700).

38. Método para desobturar un aparato (100) para la conversión de residuos, en el que dicho aparato comprende

una cámara de conversión de residuos (10) adaptada para alojar una columna de residuos (35);

por lo menos unos medios de soplete de plasma primarios (40) para generar un chorro de gas caliente en el extremo de salida de éste (50) y para orientar dicho chorro hacia una parte longitudinal inferior de la cámara;

por lo menos unos medios de entrada de residuos en una parte longitudinal superior de la cámara;

por lo menos unos medios de salida para el producto líquido (60) en una parte longitudinal inferior de dicha cámara; caracterizado porque dicho método comprende:

(a): proporcionar por lo menos unos medios de entrada de agentes fluidificantes (320) en dicha cámara separada de dichos medios de entrada de residuos, para proporcionar selectivamente por lo menos una cantidad de por lo menos un agente fluidificante (330) en una parte inferior de dicha cámara para por lo menos parcialmente eliminar una obturación del tipo sedimentación de sólidos (C) y/o una obturación del tipo producto líquido de alta viscosidad en dicha cámara, y/o sustancialmente para evitar que se produzca o se propague dicha obturación; comprendiendo asimismo dicho método las etapas siguientes:

(b): monitorizar (II) el nivel de los productos líquidos en una parte longitudinal inferior de dicho aparato utilizando unos medios de detección del nivel del producto líquido (46) adecuados;

(c): si el nivel en (b) aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado (IV), proporcionar una cantidad predeterminada de por lo menos un agente fluidificante (VI) en la cámara por los medios de entrada de dicho agente fluidificante;

(d): seguir proporcionando dicho agente fluidificante hasta que el nivel en (b) se restablezca sustancialmente en su máximo predeterminado, con lo que las etapas (b), (c) y (d) se repiten.

39. Método según la reivindicación 38, que comprende asimismo la etapa en la que se proporciona por lo menos unos medios de soplete de plasma secundarios (240) con una salida en dicha cámara (10) para que durante el funcionamiento de dicho sistema se pueda proporcionar de manera selectiva una zona con elevada temperatura dentro de dicha cámara de conversión (10) para por lo menos eliminar parcialmente una obturación del tipo sedimentación de sólidos (C) y/o una obturación del tipo producto líquido de alta viscosidad en dicha cámara y/o sustancialmente evitar que se produzca o se propague dicha obturación, siendo sustituidas las etapas (b) y (c) por las etapas (e) a (h), que comprenden:

(e): monitorizar (II) el nivel de los productos líquidos en una parte longitudinal inferior de dicho aparato (100) usando unos medios de detección del nivel de productos líquidos (46) adecuados;

(f): si el nivel en (e) aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado (IV), hacer funcionar (VII) por lo menos uno de dichos medios de soplete de plasma secundarios (240) en dicho extremo inferior de dicha cámara según un primer modo de funcionamiento;

(g): seguir monitorizando el nivel de los productos líquidos en una parte longitudinal inferior de dicho aparato mediante unos medios de detección de nivel de producto líquido adecuados;

(h): si el nivel en (g) no ha disminuido sustancialmente por lo menos hasta dicho valor máximo predeterminado, proporcionar una cantidad predeterminada (VI) de por lo menos un agente fluidificante (330) en la cámara por dicha entrada del agente fluidificante (320).

40. Método según la reivindicación 39, en el que dicho primer modo de funcionamiento comprende la activación de dicho soplete de plasma secundario (240) en dicho extremo inferior de dicha cámara (10) durante un período de tiempo predeterminado y a continuación la desactivación del mismo.

41. Método según cualquiera de las reivindicaciones 39 ó 40, que comprende asimismo las etapas (i) a (k) entre la etapa (b) y la etapa (e), comprendiendo las etapas (i) a (k):

(i): monitorizar el caudal de residuos (II) dentro de dicha cámara (10) mediante unos medios de detección de caudal de residuos (530) adecuados;

(j): si el caudal volumétrico en (i) desciende por debajo de un mínimo predeterminado (III(b)) y el nivel en (b) no aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado, hacer funcionar (XII) por lo menos uno de dichos medios de soplete de plasma secundarios (240);

(k): mantener en funcionamiento dichos medios de soplete de plasma secundario hasta que el caudal de residuos en (i) se haya restablecido sustancialmente en su mínimo predeterminado o hasta que el nivel en (b) se haya restablecido sustancialmente en su máximo predeterminado, con lo que las etapas de (b) a (k) se repiten.

42. Método según la reivindicación 41, en el que por lo menos dicho soplete de plasma secundario (240) está situado en una parte inferior de dicha cámara y por lo menos otro soplete de plasma secundario está situado en una parte superior de dicha cámara respecto a dicha parte inferior y estando sustituidas las etapas (j) y (k) por las siguientes etapas:

(l): si el caudal volumétrico en (i) disminuye por debajo de un mínimo predeterminado (III(b)) y el nivel en (b) no aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado, hacer funcionar (X) por lo menos dichos medios de soplete de plasma secundario (240) en dicho extremo inferior de dicha cámara según un segundo modo de funcionamiento;

(m): si el caudal volumétrico en (k) sigue estando por debajo de un mínimo predeterminado y el nivel en (b) no aumenta sustancialmente por encima de un valor máximo predeterminado, hacer funcionar (XI) por lo menos uno de dichos medios de soplete de plasma secundarios en dicha parte superior de dicha cámara;

(n): mantener en funcionamiento dicho soplete de plasma secundario en la parte superior de dicha cámara hasta que el caudal de residuos en (i) se haya restablecido sustancialmente en su mínimo predeterminado o hasta que el nivel en (b) se haya restablecido sustancialmente en su máximo predeterminado, con lo que las etapas (b), (i), (1), (m) y (n) se repiten.

43. Método según la reivindicación 42, en el que dicho segundo modo de funcionamiento comprende la activación de dicho por lo menos un soplete de plasma secundario (240) en la parte inferior de dicha cámara durante un período de tiempo predeterminado y posteriormente la desactivación del mismo.