ES2335567B1 - Sistema de reciclaje polivalente de neumaticos y otros residuos industriales. - Google Patents
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Abstract
Sistema de reciclaje polivalente de neumáticos y
otros residuos industriales.
Participan en el mismo una unidad de recepción
(1) con su correspondiente almacén (2), una unidad trituradora (4),
una unidad (5) de separación de acero, una unidad (9) también de
trituración, una unidad de cribado (10) para la obtención de
granulado de goma, una unidad pirolítica (12), una cámara de
combustión (21), un generador de energía (28) y una unidad de
purificación de gas (30) para la obtención de energía (29), gas
quemado (31) y residuos (32), así como una unidad de condensación
(24) para la obtención de aceite (25), una unidad (19) para la
producción de negro de humo (20), y una unidad (14) de elaboración
de coque (15), que puede ser transformado en carbón activo (16). El
sistema permite utilizar indistintamente en cada momento cualquier
materia prima, como por ejemplo neumáticos usados o huesos de
aceituna, y mediante la nacionalidad de unos u otros componentes del
sistema, se pueden obtenera voluntad distintos subproductos
reutilizables, concretamente acero, granulado de goma, harina
activada, coque pirolítico, carbón activo, aceite, negro de humo, y
energía.
Description
Sistema de reciclaje polivalente de neumáticos y
otros residuos industriales.
La presente invención se refiere a un sistema o
instalación de reciclaje, que ha sido especialmente concebido para
ser utilizado fundamentalmente en el reciclaje o reaprovechamiento
de neumáticos usados, pero que permite simultáneamente utilizar
otras materias primas de reciclado, como por ejemplo huesos de
aceituna.
El objeto de la invención es conseguir un
sistema polivalente, de gran flexibilidad funcional, que permita
seleccionar a voluntad las materias primas a obtener como resultado
de dicho reciclaje, tales como aceite, acero, coque, carbón activo,
energía, granulado de goma de cualquier tamaño, harina de goma
activada, negro de humo y/o pelusas de textil.
Esto permite mantener en servicio el sistema o
instalación variando la materia prima a reciclar, en función de las
ofertas de mercado, y de análoga manera, obtener como resultado de
dicho reciclado, en cada momento, aquella o aquellas materias que
sean mas rentables en el mercado en tal momento.
En el ámbito preferente de aplicación práctica
de la invención, el de los neumáticos, en España se producen al año
del orden de 305.000 toneladas, que crean un serio problema
medioambiental, ya que cerca de la mitad de los mismos van al
vertedero, mientras que la mayor parte de los neumáticos restantes
se destinan a venta de segunda mano o a recauchutado, lo que no hace
mas que alargar el problema en el tiempo, y tan solo de una pequeña
parte se efectúa un reciclaje de material.
En la composición química de un neumático
participan una pluralidad de componentes, concretamente Carbón (C),
Hierro (Fe), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Azufre (S), Zinc (Zn),
Sílice (Si), Nitrógeno (N), Cloro (Cl), Bromo (Br), Magnesio (Mn),
Cobre, (Cu), Plomo (Pb), Cobalto (Co), Cromo (Cr), Niquel (N),
Arsénico (As), Estaño (Sn), Cadmio (Cd), Vanadio (V), Antimoio (Sb),
Talio (T) y Mercurio (Hg).
El efecto contaminante de algunos de estos
elementos y el altamente contaminante de otros, tiene como
consecuencia la prohibición de vertidos de neumáticos a vertederos
controlados o incontrolados, lo que crea graves problemas de
almacenamiento.
Por otro lado, esta situación de almacenaje
supone un peligro de incendio, que ya se ha producido en numerosas
ocasiones, lo que trae consigo una gran emisión de gases
contaminantes expulsados al medio ambiente, así como unos notables
costos en las tareas de extinción.
Tratando de obviar esta problemática, los únicos
sistemas de reciclaje conocidos hasta la fecha consisten en realizar
una separación de materiales, concretamente separar por un lado el
acero, por otro el componente textil de los neumáticos y por último
la goma o caucho, molturando la goma a diferentes tamaños.
Mientras los componentes metálico y textil son
recuperables, existe un problema grave en la recuperación del
caucho, que además es el componente absolutamente mayoritario, por
cuanto que sus aplicaciones prácticas son muy limitadas y por tanto
su consumo mínimo en comparación con la cifra de caucho residual
producida.
Se ha ensayado la utilización del caucho
molturado en la construcción de carreteras, con unos buenos
resultados desde diferentes puntos de vista, en particular desde el
punto de vista de filtración al agua, pero esta aplicación no ha
proliferado como sería de desear por cuanto que se desconocen los
efectos secundarios que puede traer consigo, ya que lógicamente el
agua, al atravesar los neumáticos molturados, es posible que
arrastre consigo elementos contaminantes que pasan así al subsuelo y
que pueden contaminar las aguas subterráneas.
El sistema de reciclaje que la invención propone
resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática
anteriormente expuesta, permitiendo una reutilización integral de
los residuos constituidos por los neumáticos usados, así como de
otros residuos industriales, tales como los citados huesos de
aceituna, y ello obteniendo una gama de productos amplia, en la que
tales productos pueden ser seleccionados a voluntad, de manera que
con excepción de algunos de ellos que se obtienen en cualquier caso,
como se verá mas adelante, los restantes pueden ser seleccionados a
voluntad de acuerdo con las apetencias del mercado en cada
momento.
Para ello el sistema que se preconiza parte de
una unidad de recepción asistida por una de almacenaje, tras las que
se establece una unidad trituradora, que resultará operativa o no en
función de que en el correspondiente momento el sistema esté
trabajando con neumáticos o con huesos de aceituna.
A continuación se establece una unidad
separadora para extraer el acero participante en los neumáticos, que
obviamente resultará también inoperante cuando se esté trabajando
con huesos de aceituna.
A partir de aquí se produce una bifurcación del
sistema, de manera que si se pretende obtener granulado de goma los
neumáticos provenientes del separador y ya triturados se someten al
efecto de una segunda unidad trituradora y se hacen pasar
seguidamente por una cribadora, de la que se obtienen por un lado el
granulado de goma y por otro un residuo que pasa a la otra rama de
la bifurcación citada, concretamente a una unidad de pirólisis de la
que a su vez emergen cuatro ramas o vías: una a través de la que el
producto pirolizado alcanza una unidad de preparación de coque,
obteniéndose como producto final el coque, transformable en carbón
activo; una segunda línea en la que el producto pirolizado llega a
una unidad de producción de negro de humo y donde además del negro
de humo se obtiene un residuo que pasa a una cámara de combustión,
línea utilizable exclusivamente para los huesos de aceituna; una
tercera línea en la que el producto pirolizado llega a una unidad de
condensación para la obtención de aceite, otro producto final,
también con derivación de su producto generado en dicha condensación
y que es también suministrado a la citada cámara de combustión; y
finalmente una cuarta línea en la que el producto pirolizado accede
directamente a dicha cámara de combustión.
A su vez de la cámara de combustión emergen dos
líneas, una de producción de energía directa y otra de producción de
gas quemado, sometiéndose éste último a los efectos de una unidad de
purificación de gas y con derivación hacia la segunda vía del resto
de sustancias generadas en el proceso.
De acuerdo con esta estructuración y como
anteriormente se ha dicho, el sistema se alimentará en cada momento
de la materia prima disponible en mejores condiciones económicas,
neumáticos o huesos de aceituna, y a su vez en función de las
exigencias del mercado y con independencia del acero que se mantiene
siempre que se trate del reciclado de neumáticos, se puede obtener
mayor o menor cantidad de granulado de goma, de coque, de carbón
activo, de negro de humo, de aceite y de energía.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de
dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra un diagrama
correspondiente a un sistema de reciclaje polivalente de neumáticos
y otros residuos industriales realizado de acuerdo con el objeto de
la presente invención.
La figura 2.- Muestra una reproducción parcial
del diagrama de la figura 1, concretamente de las partes del mismo
que resultan operativas cuando se trata de producir energía y
acero.
La figura 3.- Muestra una reproducción parcial
del diagrama de la figura 1, concretamente de las partes del mismo
que resultan operativas cuando se trata de producir energía, acero,
coque y carbón activo.
La figura 4.- Muestra una reproducción parcial
del diagrama de la figura 1, concretamente de las partes del mismo
que resultan operativas cuando se trata de producir energía, acero y
coque.
La figura 5.- Muestra una reproducción parcial
del diagrama de la figura 1, concretamente de las partes del mismo
que resultan operativas cuando se trata de producir energía, acero y
granulado de goma.
La figura 6.- Muestra una reproducción parcial
del diagrama de la figura 1, concretamente de las partes del mismo
que resultan operativas cuando se trata de producir energía, acero y
aceite pirolítico.
La figura 7.- Muestra una reproducción parcial
del diagrama de la figura 1, concretamente de las partes del mismo
que resultan operativas cuando se trata de producir energía, acero y
negro de humo.
La figura 8.- Muestra una reproducción parcial
del diagrama de la figura 1, concretamente de las partes del mismo
que resultan operativas cuando se pretende producir energía, coque,
carbón activo y negro de humo, a partir de huesos de aceituna.
A la vista de las figuras reseñadas, y en
particular de la figura 1, puede observarse como el sistema que la
invención propone se materializa en una unidad (1) de recepción, a
la que accederán los neumáticos a reciclar, o en su caso los huesos
de aceituna, estando dicha unidad de recepción (1) dotada de un
almacén (2), de características y capacidad apropiadas para alojar
convenientemente los productos recepcionados.
A la salida del almacén (2) se establece una
línea de transporte (3) hacia una unidad trituradora (4) que, como
se verá mas adelante, tan solo resulta operativa con los neumáticos,
para trocearlos convenientemente, consiguiendo simultáneamente la
fragmentación y liberación del material metálico que participa en el
neumático, es decir de las varillas o cables de acero, situándose a
continuación en dicha línea (3) una unidad separadora (5) que separa
el componente metálico de la goma o caucho, y que en el esquema de
la figura 1 constituye el subproducto referenciado con (6).
En la unidad separadora se establecen dos
salidas (7 y 8) para la goma triturada y separada del acero, una de
ellas, la referenciada con (7), que se dirige a una segunda
trituradora (9) y de ésta a una cribadora (10) que genera por un
lado granulado de goma (11), es decir otro subproducto reutilizable,
a la vez que el material residual es derivado como se verá mas
adelante.
La otra salida del separador (5), la
referenciada con (8), accede a una unidad de pirólisis (12), a la
que accede también el residuo de cribado generado por la cribadora
(10), a través de la línea (13); es decir el residuo que queda tras
separar mediante cribado el granulado de goma (11) con respecto al
resto de material suministrado por la unidad trituradora (9).
El producto pirolizado en la unidad (12) puede
ser suministrado a una unidad (14) de preparación de coque,
obteniéndose dicho coque (15), que puede ser a su vez transformado
en carbón activo (16), todo ello según la vía (17) de la figura
1.
Pero el producto pirolizado en la unidad (12)
puede tomar la vía (18) hacia la unidad (19) de producción de negro
de humo, siendo éste negro de humo el producto obtenido (20),
conjuntamente con materias residuales que son enviadas a un horno o
cámara de combustión (21) a través de la vía (22).
De la unidad de pirólisis (12) emerge una
tercera vía (23) hacia una unidad de condensación (24) en la que se
obtiene como producto reutilizable aceite (25), conjuntamente con
residuos que como en el caso anterior y a través de una vía (26) son
suministrados a la cámara de combustión (21).
Finalmente de la unidad de pirólisis (12) emerge
una cuarta vía (27) que se dirige directamente a la cámara de
combustión (21).
Como resultado de la combustión de materiales en
el horno (21) se activa un generador de energía (28), que produce
directamente energía (29), y que además y con la colaboración de un
purificador de gas (30) genera gas quemado (31), contando la cámara
de combustión (21), el generador de energía (28) y el purificador de
gas (30) con salidas para las sustancias residuales (32) que
constituyen los escasos residuos que genera la instalación.
Tal como repetidamente se ha dicho, el sistema
descrito puede utilizar indistintamente neumáticos usados o huesos
de aceituna, y permite la obtención de diferentes subproductos, tal
como se va a explicar seguidamente.
Partiendo de neumáticos usados existe la
posibilidad de obtener exclusivamente energía y acero, de acuerdo
con la representación de la figura 2, que muestra los elementos que
resultan operativos en la instalación general de la figura 1, y que
son concretamente la unidad de recepción (1), la de almacenaje (2),
la trituradora (4), la unidad pirolítica (12), la cámara de
combustión (21) y el resto de los elementos (28, 29, 30, 31 y 32)
que participan en la producción de energía, así como el separador
(5) que permite la independización del acero (6).
Si se pretende la producción de energía, acero,
coque y carbón activo, se utilizan los mismos elementos que en el
caso anterior, es decir que en el caso de la producción de energía y
acero exclusivamente, pero con la incorporación de la unidad de
preparación de coque (14), tal como muestra la figura 3.
Si lo que se pretende obtener es energía, acero
y tan solo coque, la instalación resultará funcional en lo que se
refiere a los componentes o extracciones del caso anterior, es decir
el mostrado en la figura 3, con la eliminación de la fase de
transformación del coque en carbón activo, como se demuestra en la
figura 4.
Si lo que se pretende obtener es energía, acero
y granulado de goma, de la instalación en su conjunto resultan
operativos, además de los elementos mostrados en la figura 2 para la
producción de energía y acero, la unidad trituradora (9) y la unidad
de cribado (10), para la obtención del granulado de goma (11) y tal
como muestra la figura 5.
Si lo que se pretende obtener es energía, acero
y aceite pirolítico, los elementos operativos de la instalación van
a ser los mismos de la figura 2, para la producción de tan solo
energía y acero, junto con la unidad de condensación (24) que
permite obtener aceite pirolítico (25), tal como muestra la figura
6.
Siempre en la línea de utilización de neumáticos
usados, si lo que se pretende obtener es energía, acero y negro de
humo, los elementos operativos de la instalación son los que muestra
la figura 7, que van a ser nuevamente los básicos representados en
la figura 2, con la incorporación en este caso de la unidad (19) de
producción de negro de humo (20).
Por último y cuando se alimenta el sistema con
huesos de aceituna, tal como muestra la figura 8, no es necesario
que la unidad trituradora (4) resulte operativa, dado el reducido
tamaño de dichos huesos, lógicamente desaparece funcionalmente
también la unidad separadora de acero (5), puesto que tal acero no
existe, se mantiene operativa la unidad pirolítica (12) y toda la
parte del sistema correspondiente a la generación de energía, pero
paralelamente puede obtenerse coque, carbón activo y negro de humo,
para lo que resultan operativas la unidad (14) de preparación de
coque, y la unidad de transformación del coque en carbón activo, así
como también la unidad (19) de producción de negro de humo (20).
Claims (8)
1. Sistema de reciclaje polivalente de
neumáticos y otros residuos industriales, como por ejemplo huesos de
aceituna, que teniendo por finalidad utilizar indistintamente
cualquiera de los productos a reciclar citados, y a obtener de los
mismos y también a voluntad subproductos reutilizables también
distintos, concretamente granulado de goma, coque, carbón activo,
aceite, negro de humo y energía, se caracteriza porque
incorpora una unidad de recepción (1), con la que colabora una
unidad de almacenaje (2), tras las que se establece una unidad
trituradora (4), y un separador (5) que permite la obtención del
acero existente en los neumáticos, separándolo de la goma o caucho,
que puede optar por dos vías (7 y 8), la primera de las cuales (7) y
por medio de una unidad trituradora (9) y una unidad cribadora (10)
permite obtener granulado de goma (11), mientras que a través de la
segunda vía (8) se accede a una unidad pirolítica (12) de la que a
su vez salen cuatro vías, una (17) hacia una unidad (14) de
preparación de coque (15), susceptible de ser transformado en carbón
activo (16), otra (18) hacia una unidad (19) de producción de negro
de humo (20), otra (23) hacia una unidad de condensación (24) para
la obtención de aceite (25), y la cuarta (27) hacia una cámara de
combustión (21) que, con la colaboración de un generador (28),
produce energía (29) y gas quemado (31), éste último con la
participación de un purificador de gas (30).
2. Sistema de reciclaje polivalente de
neumáticos y otros residuos industriales, según reivindicación 1,
caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima
neumáticos usados y se pretende obtener exclusivamente energía y
acero, resultan operativos en el conjunto del sistema, la unidad de
recepción (1), la de almacenaje (2), la trituradora (4), el
separador de acero (5), la unidad pirolítica (12), la cámara de
combustión (21), el generador de energía (28) y el purificador de
gas (30).
3. Sistema de reciclaje polivalente de
neumáticos y otros residuos industriales, según reivindicación 1,
caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima
neumáticos usados y se pretende obtener energía acero, coque y
carbón activo, resultan operativos en el conjunto del sistema, la
unidad de recepción (1), la de almacenaje (2), la trituradora (4),
el separador de acero (5), la unidad pirolítica (12), la cámara de
combustión (21), el generador de energía (28) y el purificador de
gas (30), así como la unidad (14) de preparación de coque (15) y
carbón activo (16).
4. Sistema de reciclaje polivalente de
neumáticos y otros residuos industriales, según reivindicación 1,
caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima
neumáticos usados y se pretende obtener energía, acero y coque,
resultan operativos en el conjunto del sistema, la unidad de
recepción (1), la de almacenaje (2), la trituradora (4), el
separador de acero (5), ta unidad pirolítica (12), la cámara de
combustión (21), el generador de energía (28) y el purificador de
gas (30), así como la unidad (14) de preparación de coque (15).
5. Sistema de reciclaje polivalente de
neumáticos y otros residuos industriales, según reivindicación 1,
caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima
neumáticos usados y se pretende obtener energía, acero y granulado
de goma, resultan operativos en el conjunto del sistema, la unidad
de recepción (1), la de almacenaje (2), la trituradora (4), el
separador de acero (5), la unidad pirolítica (12), la cámara de
combustión (21), el generador de energía (28) y el purificador de
gas (30), así como la segunda trituradora (9) y la unidad de cribado
(10).
6. Sistema de reciclaje polivalente de
neumáticos y otros residuos industriales, según reivindicación 1,
caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima
neumáticos usados y se pretende obtener energía, acero y aceite
pirolítico, resultan operativos en el conjunto del sistema, la
unidad de recepción (1), la de almacenaje (2), la trituradora (4),
el separador de acero (5), la unidad pirolítica (12), la cámara de
combustión (21), el generador de energía (28) y el purificador de
gas (30), así como la unidad de condensación (24) para el aceite
(25).
7. Sistema de reciclaje polivalente de
neumáticos y otros residuos industriales, según reivindicación 1,
caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima
neumáticos usados para la producción de energía, acero y negro de
humo, resultan operativos en el conjunto del sistema, la unidad de
recepción (1), la de almacenaje (2), la trituradora (4), el
separador de acero (5), la unidad pirolítica (12), la cámara de
combustión (21), el generador de energía (28) y el purificador de
gas (30), así como la unidad (19) de preparación de negro de humo
(20).
8. Sistema de reciclaje polivalente de
neumáticos y otros residuos industriales, según reivindicación 1,
caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima
huesos de aceituna y se pretende producir energía, coque, carbón
activo y negro de humo, resultan operativos en el conjunto del
sistema, la unidad de recepción (1), la de almacenaje (2), la unidad
pirolítica (12), la cámara de combustión (21), el generador de
energía (28) y el purificador de gas (30), además de la unidad (14)
de preparación de coque (15), la de transformación del carbón activo
(16), y la unidad (19) de producción de negro de humo (20).
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