ES2932724T3 - Método y aparato para separar los productos orgánicos de un flujo de residuos orgánicos-inorgánicos contaminados - Google Patents
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Abstract
Un proceso y aparato mejorados para separar orgánicos e inorgánicos del material de desecho con el objeto específico de preparar la fracción orgánica separada para la producción de biogás u otros métodos para desviar los orgánicos de los vertederos. El material de desecho, como los desechos sólidos municipales o los desechos orgánicos separados en origen (SSO), se somete a un primer tratamiento de separación que separa los componentes orgánicos e inorgánicos de los desechos. El aparato incluye una tolva para recibir residuos orgánicos contaminados de diferentes fuentes, un separador vertical que separa los inorgánicos de los orgánicos creando un efecto de vórtice en un tambor de filtración estacionario por el cual los contaminantes sólidos (papel, plástico, metales) son soplados en un en forma de espiral hacia arriba y se retira por la parte superior, mientras que la fracción orgánica se extrae por la parte inferior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método y aparato para separar los productos orgánicos de un flujo de residuos orgánicosinorgánicos contaminados
Esta solicitud no provisional reivindica prioridad sobre la base de la siguiente solicitud de patente provisional anterior de los Estados Unidos titulada: Método y aparato para separar los productos orgánicos de un flujo de desechos orgánicos-inorgánicos contaminados, presentada el 19 de junio de 2018 en los Estados Unidos con el número de publicación US 2018-0369828 A 1.
Antecedentes de la invención
El objeto de la presente solicitud es un recipiente reutilizable para alimentos, especialmente adecuado para contener y transportar pizzas al domicilio de los consumidores, supliendo con ello las cajas de cartón desechables, y por consiguiente los residuos que éstas generan.
Estado de técnica
Campo de la invención
La presente invención se refiere a mejoras en un método y aparato para procesar y desenvasar materiales de desecho, como los residuos sólidos municipales (RSU) y los materiales de desecho alimentario, incluidos los orgánicos separados en origen (SSO), que se tratarán antes de su posterior procesamiento, como para transformarse en biogás en un digestor anaeróbico y, en consecuencia, transformarse en combustibles renovables, o para ser convertidos en aditivos para piensos, fertilizantes orgánicos o compost.
Antecedentes
La eliminación de residuos sólidos municipales (RSU) y materiales de desecho alimentario se ha convertido en un problema en todo el mundo. Las nuevas regulaciones requieren que los productos orgánicos se desvíen de los vertederos o prohíban completamente los orgánicos de los vertederos, así como los incineradores. Pero los flujos de desechos orgánicos a menudo se mezclan con materiales de embalaje (envolturas de plástico, partes de paletas de madera o materiales de envoltura fibrosos largos) o con inorgánicos y otros flujos de desechos no útiles. Los materiales plásticos y fibrosos causan problemas operativos significativos para los equipos diseñados para separar la fracción orgánica útil de los otros flujos de desechos.
El estado de la técnica para separar la fracción orgánica útil de los RSU y de los residuos alimentarios se describe en patentes representativas:
ESTADOS UNIDOS 4.852.817 (Walter Tipton, 1 de agosto de 1989)
GB 2354720 A (lan Houghton, 4 de abril de 2001) EP 200603481 (Giuliano Toninelli, 2006) ESTADOS UNIDOS 2016/0296986 A 1 (Alessandro Massone, 2016)
Todos los aparatos descritos en estos documentos representativos de patente tienen graves deficiencias operativas que se evitan con las nuevas mejoras descritas en las secciones siguientes.
El documento US 2016/0221040 A 1 revela un aparato adecuado para separar los productos orgánicos de un flujo de residuos orgánicos inorgánicos contaminados de conformidad con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 2.
Resumen de la invención
La presente invención tiene la tarea de proponer un aparato mejorado para la extracción de compuestos orgánicos de un flujo mixto de residuos orgánicos-inorgánicos o productos alimenticios preenvasados caducados antes del compostaje, tratamiento en un digestor anaeróbico o transformación en nutrientes. Esta tarea es realizada por el aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2.
1. EI uso de cadenas para pretratar el flujo de residuos entrante y cortar envoltorios de plástico o materiales fibrosos largos que tapan los aparatos de separación existentes.
2. EI uso de aberturas cuadradas o rectangulares muy espaciadas en el tambor de cribado, que elimina la fracción orgánica útil de la corriente de residuos, a diferencia del uso convencional de aberturas circulares. Esta mejora aumenta significativamente la eficiencia y el rendimiento del proceso de separación.
3. EI uso de una descarga tangencial en la parte superior del tambor de cribado, en lugar de una descarga situada en el centro. Esta mejora disminuye el bloqueo en la descarga al aparato y aumenta la capacidad.
4. El uso de un ajuste de velocidad en el tambor de paletas para adaptar el proceso de separación a diferentes materias primas.
Breve descripción de los dibujos
El dibujo 1 proporciona una vista lateral esquemática de un dispositivo para la extracción de productos orgánicos de un flujo de residuos mixtos de productos orgánicos e inorgánicos o de un producto alimenticio preenvasado caducado. El flujo de residuos (1) se vierte en una tolva de alimentación (2). Dos barrenas (3) y (4) que se encuentran en la parte inferior de la tolva (2) contrarrotan para ayudar a evitar el puente de flujo de residuos dentro de la tolva (2). La barrena de alimentación (4) mueve la corriente de residuos rota y la corriente de aire asociada a través de la abertura (5) en la parte inferior del aparato de separación.
El aparato de separación consiste en una carcasa exterior (6) cilíndrica o rectangular en sección transversal, un tambor de cribado cilíndrico (7), un tambor de paletas giratorio interior (1O) con un motor accionado por VFD (12) y una abertura de descarga tangencial (13). Sujetas al exterior del remo giratorio (1O) hay 2 o más cadenas de ruptura (8), más una multiplicidad de paletas (11).
El flujo de residuos que entra por la abertura (5) en el fondo del aparato de separación se rompe aún más mediante cadenas de rotación rápida (8) y se proyecta contra el interior del tambor estacionario. La multiplicidad de paletas
(11) unidas al tambor de paleta giratorio interior (1O) están inclinadas en ángulo y, por lo tanto, actúan como hélices para empujar la mezcla de aire y sólidos residuales en una espiral hacia arriba dentro del espacio anular entre el tambor de cribado (7) y el tambor de paleta giratorio interior (1O). La espiral ascendente, o vórtice, comparable al movimiento de un tornado o tromba de agua, arroja los sólidos residuales radialmente hacia afuera debido a las fuerzas centrífugas que actúan sobre las partículas sólidas. La fracción orgánica más pequeña y densa puede pasar
a través del tambor de cribado fijo (7) y establecerse en el espacio entre el tambor de cribado (7) y la carcasa (6), y descargarse a través de la abertura (15) para un tratamiento posterior.
Los residuos residuales más grandes y menos densos aerodinámicamente (material de desecho 14, es decir, película plástica, fragmentos de madera, etc.) continúan en espiral hasta la parte superior del aparato, donde se descargan libremente gracias a la velocidad aerodinámica en la apertura de descarga (13) y, por lo tanto, se expulsan de la abertura de descarga (13) del aparato.
El dibujo 2 proporciona una vista de las áreas de filtración cuadradas o rectangulares (7 a) en la pantalla estacionaria (7). [0014] El dibujo 3 proporciona una vista superior abreviada del dispositivo para la extracción de productos orgánicos de un flujo mixto de residuos orgánicosinorgánicos o de un producto alimenticio preenvasado caducado. El tambor de paletas giratorio (1O) con una multiplicidad de paletas inclinadas (11) hace que el aire arrastrado se sople hacia arriba y, por lo tanto, hace que las partículas (14) de material de desecho se espiralicen hacia arriba hacia la descarga (13).
Descripción detallada
El aparato es una mejora de la tecnología conocida por los involucrados en la industria de la recuperación de biorresiduos e incluye una tolva para recibir residuos orgánicos contaminados de diferentes fuentes, un separador vertical que separa los inorgánicos de los orgánicos al calcularun efecto de vórtice en un tambor de cribado estacionario por el cual los contaminantes sólidos (papel, plástico, metales) se soplan en forma de espiral similar a un tornado o tromba de agua hacia arriba y se retiran de la parte superior, mientras que la fracción orgánica pasa a través del tambor de filtración y se retira de la parte inferior. El aparato puede complementarse con un sistema de eliminación de arenilla que elimina toda la arena y la arena antes del digestor.
Un problema operativo importante con los aparatos existentes es que la corriente de residuos que ingresa al tambor de filtración (7) puede contener grandes piezas de película de envoltura de plástico y/o material de flejado largo y fibroso que eventualmente se envuelve alrededor de las paletas (11) y el eje del tornillo de paleta y bloquea el aparato. Este bloqueo requiere cerrar el proceso de separación y eliminar manualmente el bloqueo, un proceso que requiere mucha mano de obra y tiempo. El inventor descubrió que este tipo de ensuciamiento y bloqueo de las paletas se puede prevenir uniendo 2 o más cadenas (8) a la superficie exterior del tambor de paletas (1O) y adyacente a la entrada (5). La longitud de las cadenas (8) debe ser más larga que la longitud de las paletas (11).
Preferiblemente, los eslabones que componen las cadenas (8) deben tener bordes afilados, similares a las cadenas utilizadas en automóviles y camiones para conducir en superficies heladas. Los bordes afilados ayudan a cortar grandes trozos de película de envoltura de plástico y/o material de flejado largo y fibroso, pero no son esenciales para esta invención, ya que la función principal de las cadenas (8) es arrojar este gran material de desecho hacia afuera para que no pueda enredarse en paletas (11). Por lo tanto, el movimiento ascendente de los materiales ligeros comienza en la posición exterior del vórtice y no en el eje central. Por lo tanto, esta invención (de acuerdo con la reivindicación 1, la adición de cadenas (8) a la parte inferior del tambor de paletas (1O)) resuelve un problema operativo importante con las tecnologías de separación existentes, donde puede haber una acumulación de material fibroso largo que se asienta en la parte inferior de la pantalla de filtración.
Otro problema con los aparatos existentes es con la eficiencia para la separación de fracciones orgánicas. Los tambores perforados de los aparatos existentes utilizan perforaciones circulares que limitan la eficiencia del proceso. De acuerdo con la reivindicación 2 de la presente invención se utiliza perforaciones cuadradas o rectangulares que proporcionan, en el caso de aberturas
cuadradas, considerablemente más área abierta que las aberturas redondas existentes. Este mayor área permite un mayor rendimiento o, si se desea, un mejor fraccionamiento del flujo de residuos orgánicos del otro material de desecho. Reemplazar las perforaciones por aberturas cuadradas o rectangulares aumentará el drenaje de los líquidos y, al mismo tiempo, con una abertura rectangular con la parte longitudinal en posición vertical y el ancho apropiado, disminuirá la contaminación de la fracción orgánica separada. Una mejora, no acorde con la invención, que mejora el funcionamiento de los aparatos de separación de residuos orgánicos, es con la ubicación del vertido (13). Los sistemas existentes utilizan descarga y que se encuentran en o cerca del centro radial del tambor de cribado (7). El material de desecho (14) se sopla a través de la entrada de la abertura de descarga tangencial (13).
Una mejora, no acorde con la invención, es el uso de diferentes velocidades para el tornillo de paleta accionado por
un motor (12) con velocidades ajustables en función de los diferentes productos tratados, (SSO, alimentos secos, verduras envasadas, carnes, latas, frutas, etc.)
Claims (3)
1. Un aparato adecuado para separar los productos orgánicos de un flujo de residuos orgánicosinorgánicos contaminados que comprende una tolva (2) para recibir el flujo de residuos orgánicos-inorgánicos contaminados de diferentes fuentes, un separador vertical y un transportador (4) configurado para alimentar el separador vertical, en el que el separador vertical está contenido en una carcasa redonda o rectangular que separa los inorgánicos de los inorgánicos mediante la creación de un efecto de vórtice dentro de un tambor de cribado perforado (7) por el cual el sólido los contaminantes que comprenden papel, plástico y/o metales son soplados por el aire en un patrón en espiral hacia arriba y eliminados de la parte superior del separador vertical, mientras que los compuestos orgánicos se eliminan de la parte inferior del separador vertical, un tambor de paletas giratorio interior (10) al que una multiplicidad de paletas inclinadas (11) se unen a una superficie externa de la misma creando un efecto de torsión, characterizado en el sentido de que una pluralidad de cadenas están configuradas para girar y evitar el ensuciamiento de las paletas, las cadenas (8) están unidas a la superficie externa del tambor de paleta giratorio interior (10) y adyacentes a la entrada del tambor de cribado perforado (7), en la que una longitud de las cadenas (8) es mayor que una dimensión radial de las paletas (11) pero más corta que una distancia radial entre el tambor de paletas giratorio interior (10) y el tambor de cribado perforado (7).
2. Un aparato adecuado para separar los productos orgánicos de una corriente de residuos orgánicosinorgánicos contaminados que comprende una tolva (2) para recibir el flujo de residuos orgánicosinorgánicos contaminados de diferentes fuentes, un separador vertical y un transportador (4) configurado para alimentar el separador vertical, en el que el separador vertical está contenido en una carcasa redonda o rectangular que separa los inorgánicos de los orgánicos creando un efecto de vórtice dentro de un tambor de cribado perforado (7) por el cual el sólido los contaminantes que comprenden papel, plástico y/o metales son soplados por el aire en un patrón en espiral hacia arriba y eliminados de la parte superior del separador vertical, mientras que los compuestos orgánicos se eliminan de la parte inferior del separador vertical, un tambor de paletas giratorio interior (1O) al que una multiplicidad de paletas inclinadas (11) se unen a una superficie externa de la misma creando un efecto de torsión, donde las perforaciones en el tambor de cribado perforado (7) son aberturas cuadradas o rectangulares.
3. El aparato como en la reivindicación 1 en el que los eslabones de las cadenas (8) son cuadrados en sección transversal o fabricados de otra manera para proporcionar bordes afilados que facilitan la acción de corte y, por lo tanto, rompen las envolturas de plástico y el material de envoltura fibroso largo.
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