ES2900018B2 - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
EQUIPO DE LIMPIEZA Y TRANSFORMACIÓN MORFOLÓGICA DE
RESIDUOS PARA QUE SEAN MANIPULABLES
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables el cual aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante.
A efectos de este documento el proceso de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables objeto de la invención se identificará como proceso de limpulación.
El proceso de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables (proceso de limpulación) es una técnica mediante la cual los residuos sólidos urbanos, residuos industriales asimilables a urbanos y residuos hospitalarios u otros residuos, se transforman en materiales limpios y manipulables, para su posterior aprovechamiento en forma de subproductos o materias primas, evitando su depósito en vertederos, la disposición incontrolada en campos, ríos o mares, su destrucción en incineradoras, evitando el impacto dañino sobre el medio ambiente e impulsando la economía circular. El proceso de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables (proceso de limpulación) objeto de la invención, combina, principalmente, las acciones simultaneas de esterilización, transformación morfológica, homogenización de fracciones biodegradables, desgarre de fibras de
celulosa, transferencia de humedades entre fracciones de materiales, despigmentación de metales y retractilado de plásticos.
El objeto de la presente invención recae en un de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables (proceso de limpulación), el cual se distingue esencialmente por comprender una unidad base de procesamiento, que se denominará aquí reactor, constituido por varios módulos desmontables, preferiblemente con medidas y diseño exterior ajustados a los requisitos estipulados para los contenedores marítimos, cada uno de los cuales incorpora los medios para desarrollar una función específica; tal como la de carga, de limpieza y transformación morfológica de residuos, de descarga y deshidratación, de estructura de soporte y logística, así como de control y alimentación eléctrica.
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada al procesamiento y transformación de residuos, principalmente residuos sólidos urbanos, residuos asimilables a urbanos y residuos hospitalarios.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, si bien son conocidos diferentes tipos y modelos de instalaciones destinadas al procesamiento y transformación de residuos sólidos urbanos, al menos por parte de la solicitante se desconoce la existencia de ninguna diseñada a modo de equipo modular transportable, así como tampoco ninguna que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas que sean iguales o semejantes a las que presenta el equipo que aquí se reivindica.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables (proceso de limpulación) que la invención propone se configura como una ventajosa alternativa a las instalaciones actualmente conocidas para el mismo fin, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.
Concretamente, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es un equipo aplicable para llevar a cabo el procesamiento y transformación de residuos sólidos urbanos, para convertirlos en materiales limpios y manipulables, que puedan introducirse de nuevo en el mercado, evitando así su disposición en vertederos o su destrucción en incineradoras y por consiguiente el impacto negativo sobre el medio ambiente, el cual se distingue esencialmente por el hecho de tratarse de un conjunto modular y fácilmente transportable, para lo cual, básicamente comprende una unidad base de procesamiento o reactor que comprende varios módulos desmontables acoplables entre sí, estando cada uno de ellos dotado de los medios necesarios para desarrollar una función específica de dicho procesamiento y transformación, concretamente, la función de carga del residuo, la de tratamiento o limpieza y manipulación del residuo, la de descarga y deshidratación del residuo, y la de estructura de soporte y logística, así como de control y alimentación eléctrica.
El sistema está especialmente diseñado para el procesamiento de residuos sólidos urbanos, ciertos residuos industriales asimilables a urbanos, residuos orgánicos procedentes de procesos industriales, residuos procedentes de clínicas y hospitales, residuos contaminados por SARS-CoV y otros patógenos, entre otros.
Además, en el modo de realización preferido, dichos módulos están fabricados con medidas y diseño exterior ajustados a los requisitos estipulados para los contenedores marítimos ISO 20 e ISO 40, con el objeto de facilitar su transporte por medios marítimos y terrestres conforme a los estándares aceptados en el mercado y sus múltiples variantes.
De preferencia, el citado reactor comprende módulos desmontables cuyo ensamblaje constituye una máquina autónoma con capacidad para procesar entre 10 y 300 toneladas de residuos al día.
Cada módulo, a pesar de que externamente tiene la apariencia de un contenedor marítimo, desarrolla una función específica y es parte intrínseca de lo que representa el reactor en su conjunto, jugando un papel relevante en su operativa. Así pues, las partes del reactor son: un primer módulo de carga, un segundo módulo que contiene el cuerpo del reactor que ejecuta el proceso de limpieza y transformación morfológica de residuos, un tercer módulo de descarga y deshidratación, y un cuarto módulo de estructura de soporte y logística, que también incluye preferiblemente el área de control y alimentación de energía.
Los residuos se recogen preferiblemente por medio de una tolva y se trasladan, preferiblemente, por medio de una cinta de banda transportadora hasta una boca de alimentación prevista al efecto en el módulo de carga del reactor. Allí, los residuos se depositan y se canalizan para su procesamiento. El módulo de carga lo forma una unidad de compresión estanca que tritura y comprime lo residuos, a la vez que los introduce en el módulo montado a continuación que contiene el cuerpo del reactor que ejecuta el proceso de limpieza y transformación morfológica de residuos .
En el módulo que contiene el cuerpo del reactor se ejecuta el proceso
simultaneo de limpieza y transformación morfológica de residuos mediante la aplicación de varias actuaciones de manera simultánea para que los residuos se conviertan en residuos limpios y manipulables.
A modo enunciativo y no limitativo en dicho modulo que contiene el cuerpo del reactor los residuos se desgarran, se abren las bolsas de plástico, se someten a un baño de vapor de agua a alta presión, se estabilizan, se esterilizan, se desgarran las fibras de celulosa, se retractilan los plásticos, se producen transferencias de humedad entre fracciones los distintos materiales y se homogeniza su morfología. La suma de todas estas operaciones, que se lleva a cabo mediante aparatos, dispositivos y herramientas diseñadas al efecto, conforma el proceso de limpieza y manipulación y puede conllevar la permanencia en su interior por un periodo de tiempo de entre 10 y 60 minutos.
Finalizado el tiempo de proceso, los materiales resultantes son introducidos en el módulo de descarga y deshidratación. Allí se preparan para su extracción del reactor en forma de materiales limpios y manipulables.
Un sistema de transporte mecánico los dosifica a través de una boca de salida para alimentar otra cinta de banda externa. Esta última cinta de banda, que ya no forma parte del equipo en cuestión, permite transportar los materiales ya procesados hasta la zona de clasificación, donde un conjunto de operaciones automáticas, como por ejemplo una cribadora, un separador óptico o un electroimán, o por medios manuales, permiten obtener todas y cada una de las fracciones de materiales que posteriormente se valorizarán en forma de subproductos.
Se trata de un proceso continuo, es decir, los residuos son introducidos en el reactor a través del primer módulo de carga y son extraídos de modo constante y continuado en el tiempo sin interrupciones las 24 horas al día,
más allá de los paros programados o los paros intempestivos que pudieran producirse como consecuencia de averías u obstrucciones.
Las funciones adicionales y ventajas de las estructuras que definen los descritos módulos conformantes del reactor que comprende el equipo objeto de la invención son las siguientes:
- Permiten que el equipo pueda transportarse por piezas (módulos) cumpliendo con los estándares ISO20 e ISO 40 o similares.
- Facilitan el proceso de ensamblaje en destino, dado que cada módulo incorpora los enganches de conexión con los módulos adyacentes.
- Facilitan el desmontaje y traslado del reactor a otro emplazamiento.
- La coraza (piel) de cada módulo, de chapa metálica con revestimiento, impide el acceso al interior del equipo, para evitar el robo de componentes durante su traslado.
- La coraza (piel) de cada módulo evita el acceso a partes del equipo que pudieran poner en riesgo la salud y la seguridad de las personas. Cada módulo está dotado de una serie de compuertas de acceso o registros a las zonas susceptibles de intervenciones técnicas de mantenimiento. Estas compuertas incorporan unos medios de seguridad para su apertura y sensores para el control y supervisión remota.
- La coraza (piel) de cada módulo permite regular la temperatura interior del módulo y la disipación del calor, reduciendo así el consumo energético, ya que están fabricadas, preferiblemente, con materiales termoaislantes.
- La coraza (piel) de cada módulo permite, en su cara exterior, incorporar
distintivos y mensajes informativos y/o publicitarios del cliente, que presentan un impacto visual y positivo a efectos de promoción comercial.
Preferentemente, el avance del material en el módulo que contiene el cuerpo del reactor, se lleva a cabo por efecto de una inclinación de entre 0,1 y 5 grados.
De preferencia, no solo se inclina el módulo que contiene el cuerpo del reactor, sino que se inclina todo el reactor de tal modo que actúa como una única unidad cuando está montado, siendo todo el reactor (el conjunto de los preferentemente cuatro módulos) lo que se inclina de forma simultánea respecto al suelo.
Para ello, de preferencia, antes de proceder al montaje del reactor en su emplazamiento definitivo, se instalan unas bases metálicas que permiten asegurar un asentamiento plano a pesar de las irregularidades del terreno. Sobre esas bases metálicas se apoyan los módulos de descarga y de control, que preferentemente van debajo de los módulos de carga y módulo que contiene el cuerpo del reactor. Y, posteriormente, dichas bases metálicas son sometidas a un proceso de ajuste para conseguir el ángulo de inclinación deseado. Tras ello, son incorporados superiormente los módulos de carga y módulo que contiene el cuerpo del reactor.
Otra de las funciones importantes de las estructuras modulares del reactor del equipo es la de controlar las direcciones de dilatación del módulo que contiene el cuerpo del reactor. Los componentes interiores del módulo que contiene el cuerpo del reactor pueden llegar a dilatar varios centímetros longitudinalmente una vez alcanzadas las condiciones normales de proceso. La estructura de este módulo que contiene el cuerpo del reactor regula las direcciones de dilatación de los componentes que contiene. Del mismo modo, el diseño específico de la estructura del módulo de carga
permite adsorber la dilatación que se produce en el módulo que contiene el cuerpo del reactor .
Una vez instalado el equipo, el módulo de control actúa como cabina de mando. En él se encuentran los cuadros eléctricos de alimentación, los cuadros de control del equipo y otros elementos destinados a gestionar las válvulas y actuadores neumáticos.
Cabe señalar que, durante el transporte del reactor, ciertos componentes que sobresalen del gálibo de los cuatro módulos deben desmontarse con el fin de dar cumplimiento a las normativas del transporte vigentes sobre contenedores marítimos. Todos estos elementos son transportados en el interior del módulo de control. Para ello, dicho módulo de control incorpora una serie de enganches específicos para retener estos componentes desmontables y evitar su desplazamiento durante el viaje.
Una de las prioridades en el diseño del equipo objeto de la invención consiste en garantizar la máxima disponibilidad. Cuando una ciudad o región deja de enviar sus residuos a un vertedero para mandarlos a una instalación basada en los equipos modulares objeto de esta invención, éstos deben garantizar su disponibilidad el mayor número de horas posible a lo largo del año, dado que la basura no cesa de generarse.
Para ello será preciso resolver con la mayor presteza cualquier avería que pudiera surgir de forma intempestiva y del mismo modo, las actuaciones de mantenimiento preventivo o correctivo deben poder realizarse en el menor tiempo posible. Para ello se han ideado distintos niveles de intervención, que comportan la sustitución de piezas o componentes afectados, o en los casos más extremos, la sustitución completa de un módulo averiado por otro idéntico en condiciones de operar. Cuando se trata de sustituir piezas o componentes, la estructura de los módulos juega un papel fundamental,
incorporando puntos de apoyo y anclaje para levantar y mover por medio de polipastos aquellos elementos que un operario no puede soportar o levantar con sus propias manos. Es decir, la estructura de cada módulo es también una herramienta imprescindible para las actividades de mantenimiento.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de planos en los que con carácter ilustrativo y no limitativo donde se ha representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra una representación esquemática en perspectiva del equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables (proceso de limpulación) objeto de la invención, donde se pueden apreciar los distintos módulos que lo componen; y
las figuras número 2. 3 y 4.- Muestra diferentes perspectivas, tomadas desde distintos puntos de vista, de un ejemplo del conjunto completo del equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables (proceso de limpulación), según la invención, apreciándose las partes y elementos que comprende, así como la configuración y disposición de las mismas junto con ciertos elementos auxiliares, como son las cintas de carga y descarga o una cribadora.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración
adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización no limitativa del equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables (proceso de limpulación) objeto de la invención, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.
Así, tal como se observa en dichas figuras, el equipo de la invención comprende, al menos, un reactor (1) constituido por varios módulos (2a, 2b, 2c, 2d) desmontables que se acoplan entre sí, cada uno de los cuales incorpora interiormente medios para desarrollar una función específica que, al menos, cubre la función de carga, de limpieza y transformación morfológica de residuos, de descarga y deshidratación, y de control y alimentación eléctrica.
Preferentemente dichos módulos 2a, 2b, 2c, 2d) desmontables están fabricados con medidas y diseño exterior ajustados a los requisitos estipulados para los contenedores marítimos ISO 20 e ISO 40 o similares.
De preferencia, el reactor (1) comprende cuatro módulos consistentes en: un módulo de carga (2a), un módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b) de proceso, un módulo de descarga (2c) y deshidratación, y un módulo de control (2d) y alimentación.
Opcionalmente, el equipo objeto de la invención comprende una serie de elementos auxiliares, como pueden ser una tolva (3) donde se recogen los residuos y una cinta (4) de banda rodante en la cual son transportados hasta una boca de alimentación (5) prevista al efecto en el módulo de carga (2a) del reactor (1).
Preferentemente, el módulo de carga (2a) lo forma una unidad que comprime e introduce los residuos en el módulo subsiguiente (2b) para ser procesados.
Preferentemente, el módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b) por limpieza y manipulación comprende medios consistentes en diferentes aparatos, dispositivos y/o herramientas para el procesado y tratamiento de los residuos tales que, a modo enunciativo y no limitativo, contemplan medios que desgarran residuos, medios que abren bolsas de plástico, medios para someter los residuos a un baño de vapor de agua a alta presión, medios para la estabilización y esterilización de residuos, medios que desintegran fibras de celulosa, medios que transfieren la humedad entre fracciones de materiales, medios que despigmentan metales, medios que retractilan plásticos y medios que homogeneízan su morfología.
Preferentemente el módulo de descarga y deshidratación (2c) desde el que se produce la extracción de los residuos fuera del reactor (1) en forma de materiales limpios y manipulables, comprende una boca de salida (6) que alimenta una cinta de banda auxiliar (7) que, a su vez, permite transportar los materiales hasta la zona de clasificación, donde un conjunto de procesos automáticos, por ejemplo una cribadora (8), o manuales, permiten obtener todas y cada una de las fracciones de materiales que posteriormente se valorizarán en forma de subproductos.
Preferentemente, cada módulo (2a, 2b, 2c, 2d) de los que conforman el reactor (1) incorpora enganches de conexión para con los módulos adyacentes.
Preferentemente, la coraza de los módulos (2a, 2b, 2c, 2d) es de chapa metálica con revestimiento aislante térmico, y está dotada de compuertas (9) de acceso a las zonas susceptibles de intervenciones técnicas de mantenimiento, las cuales incorporan oportunos medios de seguridad para su apertura y sensores para el control y supervisión remota.
Preferentemente, los módulos (2a, 2b, 2c, 2d) del reactor (1) van montados con cierta inclinación, de entre 0,1 y 5 grados, respecto del plano horizontal de modo que el avance del material se lleva a cabo por efecto de gravedad gracias a dicha inclinación.
Para ello, de preferencia, antes de proceder al montaje del reactor (1) en su emplazamiento, deben instalarse bases metálicas para asegurar un asentamiento plano a pesar de las irregularidades del terreno, sobre las cuales se apoyan los módulos de descarga (2c) y de control (2d), que preferentemente van debajo de los módulos de carga (2a) y módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b).
La estructura del módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b) es tal que regula las direcciones de dilatación de los componentes interiores de dicho módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b) y que pueden llegar a dilatar varios centímetros longitudinalmente una vez alcanzadas las condiciones normales del proceso. Del mismo modo, la estructura del módulo de carga (2a) es tal que permite adsorber la dilatación que se produce en el módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b).
Preferentemente, el módulo de control (2d) actúa como cabina de mando y en él se encuentran los cuadros eléctricos de alimentación, los cuadros de control del equipo y otros elementos destinados a gestionar las válvulas y actuadores neumáticos.
Además, de preferencia, el módulo de control (2d) define una estructura de soporte y logística, al contar con espacio para el transporte de algunos componentes desmontables del equipo, así como de enganches específicos para retener estos componentes desmontables en su interior y evitar su desplazamiento durante el transporte.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan.
Claims (9)
1. - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, tal como residuos sólidos urbanos, residuos industriales asimilables a urbanos y residuos hospitalarios, caracterizado por comprender, al menos, un reactor (1) que a su vez comprende:
• un módulo de carga (2a), que constituye una unidad de compresión estanca que comprime lo residuos y los introduce en el módulo adyacente,
• un módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b) que ejecuta el proceso de limpieza y transformación morfológica de residuos, • un módulo de descarga (2c) y deshidratación de los residuos ya limpios y manipulables, y
• un módulo de control (2d) y alimentación eléctrica,
siendo dichos módulos (2a, 2b, 2c, 2d) desmontables, acoplables entre sí, con medidas y diseño exterior ajustados a los requisitos estipulados para los contenedores marítimos y estando dichos módulos (2a, 2b, 2c, 2d) recubiertos por una coraza dotado de una serie de compuertas de acceso o registros a las zonas susceptibles de intervenciones técnicas de mantenimiento,
y donde los módulos (2a, 2b, 2c, 2d) del reactor (1) están montados con una inclinación de entre 0,1 y 5 grados, respecto del plano horizontal de tal modo que el avance del material se lleva a cabo por efecto de gravedad gracias a dicha inclinación.
2. - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, según la reivindicación 1, caracterizado por que los módulos (2a, 2b, 2c, 2d) desmontables están fabricados con medidas y diseño exterior ajustados a los requisitos estipulados para los contenedores
marítimos ISO 20 e ISO 40 o similares.
3. - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, según la reivindicación 1, caracterizado por que el módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b) comprende medios que, consistentes en diferentes aparatos, dispositivos y/o herramientas para procesado y tratamiento de los residuos, comprende unos medios que desgarran residuos, medios que abren bolsas de plástico, medios para someter los residuos a un baño de vapor de agua a alta presión, medios para la estabilización y esterilización de residuos, medios que desintegran fibras de celulosa, medios que transfieren la humedad entre fracciones de materiales, medios que despigmentan metales, medios que retractilan plásticos y medios que homogeneizan su morfología.
4. - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, según la reivindicación 1, caracterizado por que el modulo de descarga (2c) y deshidratación desde el que se produce la expulsión de los residuos fuera del reactor (1) en forma de materiales limpios comprende una boca de salida (6) que alimenta una cinta de banda externa (7) que, a su vez, permite transportar los materiales hasta la zona de clasificación.
5. - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada módulo (2a, 2b, 2c, 2d) de los que conforman el reactor (1) incorpora enganches de conexión con los módulos adyacentes.
6. - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la coraza de los módulos (2a, 2b, 2c, 2d) es de
chapa metálica con revestimiento, preferiblemente aislante térmico, y está dotada de compuertas (9) de acceso a las zonas susceptibles de intervenciones técnicas de mantenimiento, las cuales incorporan medios de seguridad para su apertura y sensores para el control y supervisión remota.
7. - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado por que la estructura del módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b) regula las direcciones de dilatación de los componentes interiores de dicho módulo que contiene el cuerpo del reactor (2b) y que pueden llegar a dilatar varios centímetros longitudinalmente una vez alcanzadas las condiciones normales de proceso.
8. 
- Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado por que el módulo de control (2d) actúa como cabina de mando y en él se encuentran los cuadros eléctricos de alimentación, los cuadros de control del equipo y otros elementos destinados a gestionar las válvulas y actuadores neumáticos.
9. - Equipo de limpieza y transformación morfológica de residuos para que sean manipulables, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado por que el módulo de control (2d) define una estructura de soporte y logística con espacio para el transporte de algunos componentes desmontables del equipo así como de enganches específicos para retener estos componentes desmontables y evitar su desplazamiento durante el viaje o traslado.
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