IT201600078140A1

IT201600078140A1 - Sedimentatore rotativo per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari e procedimento per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di detti liquidi

Info

Publication number: IT201600078140A1
Application number: IT102016000078140A
Authority: IT
Inventors: Renzo Giovanni Carlo Di; Giuseppe Altieri; Francesco Genovese
Original assignee: Renzo Giovanni Carlo Di
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2018-01-26

Description

"Sedimentatore rotativo per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari e procedimento per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di detti liquidi"

DESCRIZIONE

[0001]La presente invenzione riguarda il settore tecnico della produzione e chiarificazione dei prodotti alimentari liquidi, e più preferibilmente dei prodotti alimentari liquidi ad elevata deperibilità, quali ad esempio olio extravergine d'oliva, vino, latte, succhi di frutta pregiati, ecc.. Più in particolare, la presente invenzione riguarda un sedimentatore rotativo per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari ed un procedimento di separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari.

[0002] La chiarificazione di liquidi torbidi è un'operazione molto comune nel settore alimentare. Fra le apparecchiature della tecnica nota impiegate per la chiarificazione di liquidi torbidi comprendenti ad esempio una frazione solida ed una frazione liquida, sono note apparecchiature denominate "sedimentatori" o "decantatori", i quali possono essere sia di tipo "continuo" sia di tipo "discontinuo". Le apparecchiature discontinue sono essenzialmente dei serbatoi, aventi tipicamente una forma cilindrica con un fondo conico converqente verso il basso o vasche di forma parallelepipeda con fondo inclinato, che venqono riempiti con la sospensione da decantare, la quale viene lasciata a riposo per un tempo determinato che dipende dalla velocità di sedimentazione, la quale è calcolabile con l'equazione di Stokes. I sedimentatori discontinui venqono riempiti con la torbida attraverso un tubo di carico. Il liquido torbido viene lasciato riposare fino a quando non raqqiunqe il livello di limpidezza desiderato. Il liquido chiarificato può essere estratto sia con un sifone posto a varie altezze, sia utilizzando varie aperture impieqate in successione a partire dalla più alta. Il materiale sedimentato viene infine scaricato dal basso tramite una valvola a saracinesca. Alcuni sedimentatori sono provvisti di eliche o di pale rotanti utilizzate per rendere più veloci le operazioni di lavaqqio e di scarico del sedimentato, dopo la rimozione del limpido. Tali decantatori possono essere usati, ad esempio, per separare le colonie di lievito dai liquidi alcolici prodotti con la fermentazione.

[0003] I decantatori continui sono costituiti essenzialmente da una vasca di grandi dimensioni con forma cilindrica o parallelepipeda, in cui l'altezza non supera generalmente i 2-3 metri, e quindi sviluppata su grandi superfici, in cui viene immessa la corrente di liquido da trattare. Le dimensioni della vasca sono tali da assicurare una velocità di spostamento del liquido estremamente bassa, in modo tale che la corrente di liquido non disturbi, con la sua azione di trascinamento, la sedimentazione delle particelle solide, ed un tempo di permanenza compreso tra le due e le tre ore. In tali apparecchiature la torbida alimenta con continuità il decantatore, con altrettanta continuità esce per sfioramento il liquido chiarificato, mentre dal basso si ha lo scarico del solido anch'esso in continuo, regolando opportunamente un'apposita valvola. Le singole particelle che devono decantare sono in questo caso soggette a due azioni:

- di sedimentazione per gravità, secondo una velocità data dalla legge di Stokes;

- di trascinamento verso l'alto insieme con il liquido, secondo una velocità che è la stessa di quest'ultimo. Affinché le particelle non inquinino il liquido uscente è necessario che la velocità di decantazione sia maggiore o uguale a quella di trascinamento.

[0004]Oltre ai decantatori continui a base circolare esistono quelli a base rettangolare. Tali decantatori hanno caratteristiche analoghe a quelli a base circolare. L'ingresso del liquido avviene in maniera uniforme lungo il lato più corto. In alcuni tipi è presente un deflettore, che serve a impartire un'elevata velocità di trascinamento diretta verso il basso. Superato il deflettore il liquido cambia direzione mentre i solidi di maggiori dimensioni proseguono la loro discesa verso il basso e si raccolgono nella tramoggia di scarico dei fanghi. Successivamente si ha la sedimentazione dei solidi di minori dimensioni. Il sedimentatore è dotato di un carro-ponte che trascina un sistema di raschia-fanghi che convogliano i fanghi verso la tramoggia. Il carro-ponte può essere munito di lame paraschiuma.

[0005]Per quanto concerne la separazione liquido/liquido di due liquidi immiscibili di diversa densità, anche in questo caso la separazione può essere effettuata sia in discontinuo che in continuo.

[0006]Nel primo caso, la miscela dei due liquidi viene inviata in un recipiente, avente tipicamente una forma cilindrica con un fondo conico convergente verso il basso, il quale è munito al fondo di un'uscita a due vie, in modo tale che trascorso il tempo necessario perché si verifichi la separazione dei due liquidi (dato dal rapporto tra l'altezza della miscela e la velocità di separazione), si apra prima una valvola per consentire l'uscita del liquido più pesante e successivamente si apra l'altra per consentire l'uscita del liquido più leqqero. Lo stesso scopo si raqqiunqe con una sola valvola a tre vie opportunamente manovrata, oppure sifonando il liquido superiore con un sifone a chiusura comandata da una sferetta di peso specifico intermedio tra quelli dei due liquidi, in modo che finché la bocca è immersa nel liquido più leqqero la sferetta non qalleqqi e il liquido possa uscire; mentre nel liquido più pesante la stessa qalleqqi chiudendo l'imbocco del sifone.

[0007] I decantatori per la separazione liquido/liquido in continuo sono invece normalmente riconducibili al tipo cosiddetto "a fiorentina". Tali decantatori presentano tipicamente un corpo di conformazione cilindrica sulla parete laterale del quale si innestano a diverse quote delle tubazioni rispettivamente per l'inqresso della miscela liquida da separare, per lo scarico del liquido a densità minore e per il prelievo del liquido a densità maqqiore. In tali apparecchi sono previste tipicamente anche delle uscite sulla sommità e sul fondo dell'apparecchio rispettivamente per lo sfiato di incondensabili e per periodici spurqhi.

[0008]Un inconveniente dei sedimentatori o decantatori sopra discussi, è leqato al fatto che in tali apparati l'operazione di separazione avviene molto lentamente, il che può determinare nel liquido alimentare fenomeni di ossidazione, di irrancidimento, di acidificazione e di alterazione del colore. Inoltre, la lentezza del procedimento rende complesso l'inserimento della sedimentazione in un ciclo produttivo industriale fondato sull'efficienza e rapidità dei processi come elemento determinante per l'ottimizzazione della redditività degli impianti e il contenimento dei costi di produzione.

[0009]Per ovviare almeno in parte al suddetto inconveniente migliorando l'efficienza della decantazione, sono stati sviluppati i cosiddetti "sedimentatori centrifughi". In tali apparati la forza che genera la separazione è la forza centrifuga che va ad aggiungersi alla forza di gravità. Le centrifughe sono costituite essenzialmente da un recipiente, anche denominato "paniere" o "rotore", che viene fatto ruotare rapidamente attorno ad un asse e nel quale si pone la miscela da trattare.

[0010] I sedimentatori centrifughi sono suddivisibili in due categorie principali in base alla posizione dell'asse di rotazione:

centrifughe ad asse orizzontale, note anche come "decanter"; e

centrifughe ad asse verticale a dischi, note come "centrifughe".

[0011] Il decanter è una centrifuga largamente utilizzata nell'industria alimentare. Esso è particolarmente adatto a trattare sospensioni con carico molto elevato di solidi (fino al 40% in volume).

[0012] Il decanter presenta, all'interno di un carter di protezione, un tamburo orizzontale, anche detto "bolo", in parte cilindrico e in parte tronco-conico. Quest'ultimo tratto prende anche il nome di "spiaggia". All'interno del tamburo e per tutta la sua lunghezza è posto un rotore costituito da una coclea e da un albero cavo di alimentazione della torbida. Rotore e relativa coclea ruotano ad un regime leggermente superiore o inferiore a quello del tamburo (da 10 a 70 giri/minuto in più), in modo tale da far spostare le particelle solide verso la parte tronco-conica alla fine della quale vengono scaricate. Il liquido limpido è scaricato, invece, dal lato opposto attraverso una serie di fori dai quali, una volta traboccato, il liquido potrà uscire con continuità per essere raccolto in una camera presente nel carter statorico di protezione ed essere poi scaricato attraverso un collettore inferiore. I solidi, che vengono convogliati dalla vite verso l'uscita della parte tronco-conica, percorrono un ultimo tratto al di fuori del liquido; in questo tratto essi vengono ben spremuti ed esauriti della frazione liquida in essi ancora contenuta. Il livello di disidratazione dei solidi dipende dalla velocità della coclea rispetto al tamburo. Per tale motivo molti decanter sono dotati di un regolatore della velocità differenziale fra tamburo e coclea. I solidi usciti dai fori vengono raccolti in un'altra camera, dalla quale potranno uscire tramite un collettore inferiore. I decanter vengono impiegati usualmente per l'estrazione dell'olio di oliva, per il recupero di sali di tartrato nell'industria enologica e in quella dei distillati, per la separazione di caseina nell'industria casearia, ecc..

[0013]Le centrifughe a dischi presentano l'asse di rotazione verticale e sono note anche come "centrifughe a calotte". In tali centrifughe l'alimentazione avviene dall'alto lungo un tubo centrale e fisso che sfocia in uno di diametro maggiore, rotante, il quale porta alla sua estremità inferiore un disco conico, alettato nella parte inferiore (chiamato distributore) per guidare il flusso verso l'esterno aiutandolo ad aumentare la sua velocità fino al valore previsto dalla centrifugazione. Sopra tale disco ne sono sovrapposti altri (circa un centinaio). Essi sono caratterizzati da risalti radiali sul dorso e hanno uno spessore non superiore ai 2 mm. In questo modo si formano degli spazi tra i dischi dello stesso spessore, entro i quali il liquido torbido risale verso il centro della centrifuga. Le frazioni di liquido pesante per effetto della forza centrifuga escono dalla parte bassa ed esterna dei dischi, lambendo la faccia inferiore del disco immediatamente superiore. Le particelle pesanti si raccolgono nella camera dei fanghi situata perifericamente. Tale camera, di forma biconica, è il risultato di due tamburi o boli, uno superiore e uno inferiore, entrambi conici che vanno a costituire la superficie di chiusura del complesso rotante. Le frazioni di liquido leggero, soggette a minor forza centrifuga, non potendosi scaricare verso l'esterno dei dischi, perché impedite dalla presenza del liquido pesante, a causa della pressione centrifuga salgono verso il centro dei dischi scorrendo su di essi. I due liquidi scorrono pertanto in senso opposto ed è così possibile separarli. I dischi fungono da superficie di sedimentazione e grazie alla loro inclinazione si autopuliscono consentendo lo scivolamento della feccia nella camera dei fanghi. Durante il funzionamento della centrifuga i fanghi si accumulano sempre di più e bisogna eliminarli dalla camera. Tale operazione viene eseguita tramite dei fori che sono chiusi in fase di lavoro e si aprono in fase di scarico dei solidi. Il sistema di apertura e di chiusura dei fori consta essenzialmente di un doppio fondo mobile che si trova in posizione alta in fase di chiusura e si sposta in posizione bassa in fase di apertura. Il movimento del doppio fondo è dovuto ad un sistema idraulico che esercita una pressione verso l'alto in fase di chiusura e una pressione verso il basso in fase di apertura. Un gioco di valvole a comando manuale o automatico immette il liquido di servizio negli spazi appositi e lo scarica da questi per attuare il sistema. Per quanto riguarda lo scarico del liquido chiarificato, in quasi tutte le centrifuqhe, esso avviene per mezzo di un dispositivo che trasmette al fluido una notevole enerqia e fa funzionare la centrifuqa come una vera e propria pompa. Ciò consente l'invio del liquido chiarificato ad un serbatoio di stoccaqqio o ad un'altra macchina del processo. Si tratta di un semplice disco solidale con il canale di alimentazione della sospensione e internamente cavo con particolare alettatura a spirale. In questo disco 1'enerqia cinetica posseduta dal fluido per effetto del moto di rotazione si trasforma in enerqia potenziale .

[0014]Un inconveniente delle centrifuqhe a dischi, che tipicamente presentano velocità di rotazione comprese fra 2000 e 25000 qiri/min, è dovuto al fatto che nell'impiego su liquidi alimentari determinano, a causa della violenta azione meccanica sviluppata dagli organi sul liquido, deterioramento delle caratteristiche meccaniche del fluido, riscaldamento e intima miscelazione di aria ambiente, con conseguente elevata diffusione di ossigeno nel liquido alimentare. Ciò è in contrasto con l'attuale sempre maggiore attenzione dei consumatori alla qualità merceologica dei prodotti alimentari, con un concetto di genuinità che collega il prodotto consumato al prodotto originario, che ha determinato una spinta e riesaminare i processi produttivi e le macchine impiegate nell'industria alimentare con una prospettiva che tiene conto della produttività, ma che punta prevalentemente al mantenimento di tutte le caratteristiche chimico fisiche del prodotto alimentare originale, senza determinare variazioni nella composizione dell'alimento trattato.

[0015]Un ulteriore inconveniente delle centrifughe a dischi è legato allo scarico dei solidi. Infatti, generalmente in tali centrifughe lo scarico dei solidi può essere parziale o totale. Nel primo caso, il doppio fondo mobile si richiude quando ancora i solidi non si sono scaricati completamente. Quando è totale, invece, il doppio fondo rimane aperto abbastanza a lungo da far uscire tutti i solidi e anche una parte dei liquidi. Con lo scarico parziale dei solidi non si ha perdita di liquidi, ma la chiusura rischia di determinare un'usura del sistema di chiusura dei fori. Nello scarico totale dei solidi, invece, si ha la perdita dei liquidi. La soluzione migliore consiste nell'intercalare una serie di aperture parziali con un'apertura totale.

[0016] Sono note anche centrifughe decantatrici a scarico continuo dei sedimenti, nei quali i fori sono sempre aperti. Esse sono utilizzate per concentrare sospensioni di materiali pregiati (per esempio amido o lieviti), ma eliminando gran parte del liquido.

[0017]Oltre alle centrifughe a dischi sopra discusse, sono note anche le cosiddette "supercentrifughe". Si tratta di centrifughe con cesti di 10 cm di diametro, lunghi 1-2 m e muniti di piccoli diaframmi longitudinali perché il liquido possa raggiungere più rapidamente la stessa velocità del cesto. Questo ruota a circa 60000 giri/min, ma quando si debbano superare soluzioni colloidali o rompere emulsioni la velocità può raggiungere 100000 giri/min. In quest'ultimo caso, l'organo motore è per lo più simile ad una piccola turbina ad aria. Affinché il componente di peso specifico maggiore abbia il tempo di portarsi sulle pareti, si fa giungere la miscela dal basso e i due componenti separati vengono fatti uscire dall'alto dopo un percorso piuttosto lungo. Dal sito più lontano dall'albero vi è l'uscita del liquido più denso. Le supercentrifughe trovano applicazione nelle industrie degli oli minerali e vegetali, dei vini e dei liquori; presentano il vantaggio di ridurre notevolmente il tempo di separazione, rispetto ad una centrifuga normale.

[0018]Come le centrifughe a dischi, anche le supercentrifughe presentano il sopramenzionato inconveniente legato allo scarico dei solidi e l'inconveniente di causare un deterioramento delle caratteristiche meccaniche del fluido, riscaldamento e intima miscelazione di aria ambiente, con conseguente elevata diffusione di ossigeno nel liquido alimentare.

[0019]Uno scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un sedimentatore rotativo per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari che sia in grado di ovviare o ridurre almeno in parte gli inconvenienti sopra discussi con riferimento alla tecnica nota.

[0020]Tale scopo è raggiunto mediante un sedimentatore rotativo come definito e caratterizzato nell'annessa rivendicazione 1 nella sua forma più generale e nelle rivendicazioni dipendenti in alcune forme di esecuzione particolari.

[0021]Forma oggetto della presente invenzione anche un procedimento per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari come definito nella rivendicazione il nella sua forma generale e nelle rivendicazioni dipendenti in alcune forme di realizzazione particolari.

[0022]Forma oggetto della presente invenzione anche un impianto per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari come definito nella rivendicazione 19.

[0023]L' invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata di sue forme di esecuzione, fatte a titolo esemplificativo e pertanto in nessun modo limitativo in relazione agli uniti disegni, in cui:

- la Fig.l mostra una vista frontale parzialmente in sezione di un sedimentatore rotativo secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione;

- la Fig.2 mostra una vista piana dal basso di un componente del sedimentatore rotativo di Fig. 1;

- la Fig.3 mostra una vista laterale in sezione del componente di Fig. 2 lungo la linea A-A di Fig. 2; - la Fig. 4 mostra una vista piana dal basso di un ulteriore componente del sedimentatore rotativo di Fig. 1;

- la Fig. 5 mostra una vista laterale in sezione del componente di Fig. 4 lungo la linea B-B di Fig. 4; - la Fig. 6 mostra uno schema di un impianto per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari secondo una forma di realizzazione attualmente preferita, tale impianto comprendendo il sedimentatore rotativo di Fig. 1;

- la Fig. 7 mostra una vista frontale parzialmente in sezione di un sedimentatore rotativo in accordo ad una seconda forma di realizzazione della presente invenzione;

- la Fig. 8 mostra uno schema di un impianto per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari secondo una ulteriore forma di realizzazione preferita, tale impianto comprendendo il sedimentatore rotativo di Fig. 7.

[0024]Nelle annesse figure elementi uguali o simili saranno indicati con gli stessi riferimenti numerici.

[0025]Facendo inizialmente riferimento alla Fig. 6, in tale figura è mostrato uno schema di un impianto per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari secondo una prima forma di realizzazione attualmente preferita. Tale impianto è stato indicato qlobalmente con il numero di riferimento 500. L'impianto di separazione 500 comprende un sedimentatore rotativo in accordo ad una prima forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il quale è stato qlobalmente indicato con il numero di riferimento 1. Con riferimento incrociato alle fiqure Fiq. 1 e Fiq. 6, il sedimentatore rotativo 1 è in particolare un sedimentatore rotativo ad asse verticale XI per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari. In altre parole il sedimentatore rotativo 1 è adatto a chiarificare sia una torbida (vale a dire un liquido da chiarificare) costituita da o comprendente ad esempio due liquidi insolubili di diversa densità sia una torbida costituita da o comprendente ad esempio un liquido e solidi. Come è noto con il termine "torbida" si intende un materiale allo stato liquido che comprende o è composto o da almeno due liquidi insolubili fra loro o da almeno un liquido e solidi che sono insolubili fra loro.

[0026]L'impianto di separazione 500, comprende un serbatoio 510 per la torbida, una pompa 511 di alimentazione della torbida, una tubazione di prelievo 512 della torbida operativamente interposta fra la pompa 511 ed il serbatoio 510. L'impianto di separazione 500 comprende una tubazione di mandata 513 della torbida operativamente interposta fra la pompa 511 ed una vasca 520, o serbatoio di accumulo 520, che ha la funzione di serbatoio di accumulo di alimentazione per il sedimentatore rotativo 1 ed eventuali ulteriori apparati di separazione, quali ad esempio una centrifuga (non rappresentata) che può essere eventualmente operativamente connessa ad una vasca di raccolta 530 prevista per ricevere il liquido e/o il solido sedimentato. Il serbatoio di accumulo 520 comprende preferibilmente una griglia 521 a cestello ed un setto di separazione 522 disposto all'interno del serbatoio di accumulo 520. Una tubazione 523, 31 di immissione della torbida, è operativamente interposta fra il serbatoio di accumulo 520 ed il sedimentatore rotativo 1. Come è noto e come sarà descritto più in dettaglio più avanti, la torbida immessa nel sedimentatore 1 preferibilmente tramite la tubazione di immissione 523, 31, comprende o è costituita da una prima frazione di torbida a minore densità (che come sarà descritto più avanti corrisponde ad un liquido chiarificato destinato ad essere scaricato dal sedimentatore 1) ed una seconda frazione di torbida a maggiore densità rispetto alla densità della prima frazione di torbida. Preferibilmente la tubazione 523, 31 è almeno in parte coassiale con una tubazione 524 che può essere prevista per il prelievo del sedimentato dal serbatoio di accumulo 520, vale a dire una tubazione per il prelievo dei solidi e/o del liquido sedimentato dal serbatoio di accumulo 520. La tubazione 524 è operativamente interposta fra il serbatoio di accumulo 520 e la vasca di raccolta 530 prevista per ricevere il liquido e/o il solido sedimentato. La tubazione 524 comprende una valvola modulante 524A, preferibilmente una valvola a saracinesca 524A, per regolare una portata del solido e del liquido sedimentato prelevata dal serbatoio di accumulo 520. La tubazione 523, 31 comprende una valvola modulante 523A, preferibilmente una valvola a saracinesca 523A, per regolare una portata di alimentazione della torbida al sedimentatore rotativo 1.

[0027] Una tubazione di scarico 541, 32 per scaricare un liquido chiarificato dal sedimentatore 1 è operativamente interposta fra il sedimentatore rotativo 1 ed una vasca di scarico 540 prevista per ricevere il liquido chiarificato. Si osservi che tale liquido chiarificato corrisponde alla suddetta prima frazione di torbida a minore densità della torbida immessa nel sedimentatore 1. La tubazione di scarico 541, 32 comprende una valvola modulante 541A, preferibilmente una valvola a saracinesca 541A, per regolare una portata di liquido chiarificato scaricato dal sedimentatore rotativo 1.

[0028]Una tubazione 525, 33 di prelievo per prelevare la suddetta seconda frazione di torbida dal sedimentatore rotativo 1 è operativamente interposta fra il sedimentatore rotativo 1 e una pompa di prelievo 526. In particolare, la seconda frazione di torbida corrisponde in pratica alla frazione di torbida a maggiore densità che viene separata nel sedimentatore 1. La tubazione 525,33 comprende una valvola modulante 525A, preferibilmente una valvola a saracinesca 525A, per regolare una portata di seconda frazione di torbida prelevata dal sedimentatore 1, vale a dire per regolare la portata di estrazione della frazione di torbida a maggiore densità. La pompa di prelievo 526 è preferibilmente una pompa volumetrica 526 e più preferibilmente una pompa 526 autoadescante volumetrica a girante deformabile e moto di rotazione invertibile. Una tubazione di mandata 527 è operativamente interposta fra la pompa di prelievo 526 e la vasca di raccolta 530. In accordo ad una forma di realizzazione (non rappresentata), una centrifuga, preferibilmente una centrifuga a dischi, può essere operativamente operativamente connessa alla vasca di raccolta 530 a valle della vasca 530.

Le pompe 511 e 526 ed il sedimentatore rotativo 1 sono provvisti ciascuno di una rispettiva unità di azionamento 511A, 526A, 20. Preferibilmente, le unità di azionamento 511A, 526A delle pompe 511 e 526 comprendono rispettivi motori elettrici 511A e 526A. Preferibilmente, l'unità di azionamento 20 del sedimentatore rotativo 1 comprende un motore elettrico 21. In accordo ad una forma di realizzazione preferita motori elettrici 511A, 526A e 21 sono operativamente connessi ad un quadro elettrico e sono controllati singolarmente da un inverter per la regolazione della velocità di rotazione di tali motori.

[0029]Con riferimento alle figure da Fig. 1 a Fig. 5, sarà di seguito descritta in dettaglio la struttura del sedimentatore rotativo 1.

[0030] Il sedimentatore 1 comprende un corpo cavo 10 includente una camera di sedimentazione 101, 102, 103, o camera di separazione 101, 102, 103, adatta a ricevere la suddetta torbida. Come sopra anticipato, tale torbida comprende una prima frazione di torbida a minore densità che corrisponde al liquido chiarificato scaricato dal sedimentatore 1 ed una seconda frazione di torbida a maggiore densità rispetto alla densità della prima frazione di torbida, che corrisponde alla frazione di torbida che viene separata dal sedimentatore 1. Sia la prima frazione di torbida a minore densità che la seconda frazione di torbida a maggiore densità possono comprendere una frazione liquida ed eventualmente anche una frazione solida, se presente. In altre parole, se la torbida è ad esempio costituita solamente da due liquidi immiscibili di diversa densità, la prima frazione di torbida sarà costituita prevalentemente o pressoché completamente dal liquido a minore densità e per la rimanente parte da liquido a maggiore densità mentre la seconda frazione di torbida sarà costituita prevalentemente o pressoché completamente dal liquido a maggiore densità e per la rimanente parte dal liquido a minore densità. Per esempio se la torbida è costituita per il 60% da un liquido a minore densità e per il 40% da un liquido a maggiore densità, la prima frazione di torbida potrà ad esempio essere costituita dal liquido a minore densità con una concentrazione del 99% e dal liquido a maggiore densità con una concentrazione dell'1%. In tal caso la seconda frazione di torbida potrà invece essere costituita dal liquido a maggiore densità con una concentrazione ad esempio del 99,8% e dal liquido a minore densità con una concentrazione dello 0,2%.

[0031]Se la torbida è costituita ad esempio da un liquido e da solidi, la prima frazione di torbida sarà costituita prevalentemente o pressoché completamente dal liquido e per la rimanente parte da solidi mentre la seconda frazione di torbida sarà costituita da una minore percentuale di liquido e da una maggiore percentuale di solidi rispetto alla prima frazione di torbida. Ad esempio, se la torbida è costituita per il 98% da un liquido e per il 2% da solidi, la prima frazione di torbida potrà essere costituita ad esempio dal liquido con una concentrazione del 99,99% e dai solidi con una concentrazione dello 0,01% mentre la seconda frazione di torbida potrà essere costituita ad esempio dal liquido con una concentrazione del 96% e da solidi con una concentrazione del 4%.

[0032]Ancora, se la torbida è costituita ad esempio da due liquidi di diversa densità e da solidi, la prima frazione di torbida sarà costituita prevalentemente o pressoché completamente dal liquido a minore densità e per la rimanente parte da liquido a maqqiore densità e solidi, mentre la seconda frazione di torbida sarà costituita prevalentemente o pressoché completamente dal liquido a maqqiore densità e per la rimanente parte da dal liquido a minore densità e solidi. Ad esempio se la torbida è costituita per il 60% da liquido a minore densità, per il 39% da liquido a maqqiore densità e per l'l% da solidi, la prima frazione di torbida potrà essere costituita ad esempio dal liquido a minore densità con una concentrazione del 98%, dal liquido a maqqiore densità con una concentrazione dell'1,95% e dai solidi con una concentrazione dello 0,05%, mentre la seconda frazione di torbida potrà essere costituita ad esempio dal liquido a maqqiore densità con una concentrazione del 90,2%, dal liquido a minore densità con una concentrazione dello 0,8% e da solidi con una concentrazione del 9%.

[0033] A questo proposito, si osservi che in una separazione sia per sedimentazione sia centrifuqa, è difficile poter ipotizzare di ottenere un liquido chiarificato al 100% a causa sia del tempo di esecuzione dell'operazione di separazione che operativamente deve essere necessariamente limitato sia di affinità che possono crearsi fra i materiali sia per la scarsa omogeneità dei materiali da separare. Ad esempio in una separazione liquido/liquido le emulsioni rappresentano un'importante interferenza, mentre in una separazione solido/liquido particelle molto piccole dotate di polarità rimangono più facilmente in sospensione e quindi non sedimentano come le altre.

[0034] In accordo ad una forma di realizzazione preferita il volume interno della camera di sedimentazione 101, 102, 103 è compreso fra circa 6 dm<3>e circa 12 dm<3>, per esempio pari a 8 dm<3>.

[0035] In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il sedimentatore 1 è un sedimentatore rotativo con immissione della torbida dall'alto per caduta, scarico del liquido chiarificato per caduta ed estrazione forzata della seconda frazione di torbida dall'alto.

[0036] Il corpo cavo 10 comprende una parete laterale 104 ed una parete di fondo 105, preferibilmente comprendente da un disco flangiato 105, che è connessa alla parete laterale 104. Preferibilmente la parete di fondo 105 è fissata in modo amovibile alla parete laterale 104. Per esempio la parete di fondo 105 è imbullonata ad una flangia di connessione 106 connessa alla parete laterale 104. Fra la parete di fondo 105 e la parete laterale 104 è preferibilmente previsto almeno un elemento di tenuta 105A, quale ad esempio un anello di tenuta 105A, per esempio alloggiato in una incisione prevista nella parete di fondo 105. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la parete 105 comprende uno o più scarichi 105C di fondo, per esempio due scarichi 105C di fondo. Gli scarichi di fondo 105C servono per la pulizia del sedimentatore 1, preferibilmente a fine lavoro. Ad esempio, in fase di lavaggio del sedimentatore 1, gli scarichi di fondo 105C possono essere aperti per lasciar defluire l'acqua di lavaggio e gli eventuali residui accumulati.

[0037]Convenientemente, in accordo ad una forma di realizzazione la parete laterale 104 è realizzata in un sol pezzo. Le pareti 104, 105 delimitano almeno parzialmente la camera di sedimentazione 101, 102, 103. La sommità 107 della camera di sedimentazione 101, 102, 103 comprende preferibilmente un disco di chiusura 107 che chiude parzialmente superiormente la camera di sedimentazione 101, 102, 103. La parete laterale 104 include almeno una porzione di parete tronco-conica coassiale con il suddetto asse verticale XI. Tale almeno una porzione di parete tronco-conica è disposta in modo tale da convergere verso l'alto. In altre parole tale almeno una porzione di parete tronco-conica è disposta con la base maggiore del tronco di cono in basso e la base minore del tronco di cono in alto.

[0038] Convenientemente, la camera di sedimentazione 101, 102, 103 comprende una prima camera 101 per accumulare la seconda frazione di torbida. Inoltre, la camera di sedimentazione 101, 102, 103 comprende una seconda camera 102 per l'immissione della torbida. La seconda camera 102 è delimitata dalla suddetta almeno una porzione di parete tronco-conica della parete laterale 104. La seconda camera 102 è situata superiormente alla prima camera 101 ed è adatta a comunicare con la prima camera 101. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la camera di sedimentazione 101, 102, 103 comprende una terza camera 103 per l'affioramento della suddetta prima frazione di torbida. La terza camera 103 è disposta superiormente alla seconda camera 102 ed è adatta a comunicare con la seconda camera 102. Come si può osservare in Fig. 1, in accordo ad una forma di realizzazione preferita, 1'almeno una porzione di parete tronco-conica della parete laterale 104 delimita l'intera camera di sedimentazione 101, 102, 103, vale a dire la prima camera 101, la seconda camera 102 e la terza camera 103, se presente. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, l'apertura di estremità inferiore della parete laterale 104 ha un diametro pari a 400 mm. Si osservi tuttavia che in generale non è strettamente indispensabile che la prima camera 101 e la terza camera 103, se presente, siano delimitate da una porzione di parete tronco-conica. Ad esempio in accordo ad una forma di realizzazione non rappresentata, le camere 101 e 103 possono essere cilindriche.

[0039] Il sedimentatore 1 comprende un'unita di azionamento 20 operativamente connessa al corpo cavo 10 per azionare in rotazione il corpo 10 attorno al suddetto asse verticale XI. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, l'unità di azionamento 20 comprende un motore di azionamento 21, preferibilmente un motore elettrico 21. Preferibilmente, l'unità di azionamento 20 comprende inoltre una trasmissione 22 con motoriduttore . La trasmissione 22 comprende ad esempio un albero di uscita scanalato 23 il quale è operativamente accoppiato ad un bicchiere scanalato 24 sporgente dalla parete di fondo 105. Preferibilmente l'unità di azionamento 20 comprende inoltre una flangia 25 a bicchiere fissata alla trasmissione 22 ed un cuscinetto volvente 26 interposto fra la flangia 25 ed il bicchiere scanalato 24. In accordo ad una forma di realizzazione, il sedimentatore 1 comprende almeno un dispositivo di controllo (non rappresentato) operativamente connesso all'unità di azionamento 20 per controllare la velocità di rotazione del corpo cavo 10.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il suddetto almeno un dispositivo di controllo per controllare la velocità di rotazione del corpo cavo 10 comprende un quadro elettrico ed un inverter operativamente connessi al motore elettrico 21.

[0040] Il sedimentatore 1 comprende un sistema 30 di tubazioni comunicanti con la camera di sedimentazione 101, 102, 103 o camera di separazione 101, 102, 103. Il sistema di tubazioni 30 comprende una porzione di tubazione di immissione 31, una porzione di tubazione di scarico 32 ed una porzione di tubazione di prelievo 33. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, tali porzioni di tubazioni 31, 32, 33 sono realizzate in acciaio inox AISI 304. In particolare, con riferimento incrociato alle figure Fig. 1 e Fig. 6, la porzione di tubazione 31 è una porzione della tubazione 523, 31, la porzione di tubazione 32 è una porzione della tubazione 541, 32 e la porzione di tubazione 33 è una porzione della tubazione 525, 33. In accordo ad una forma di realizzazione, le porzioni di tubazioni 31, 32, 33 sono delle porzioni fisse. In altre parole, nelle condizioni operative del sedimentatore 1, le porzioni di tubazioni 31, 32, 33 sono fisse rispetto al corpo cavo 10. Il corpo cavo 10 è connesso in modo girevole al sistema di tubazioni 30. A tale scopo, in accordo ad una forma di realizzazione preferita un organo di connessione girevole 108, quale ad esempio un cuscinetto volvente 108, è operativamente interposto fra il corpo cavo 10 ed il sistema di tubazioni 30 in corrispondenza di una estremità superiore del corpo cavo 10. Nell'esempio, il cuscinetto 108 è in particolare operativamente interposto fra il corpo cavo 10 e la porzione di tubazione di scarico 32. Preferibilmente almeno un elemento di tenuta 109, quale ad esempio un anello di tenuta centrale 109, o paraolio 109, è previsto per garantire la tenuta fra il corpo cavo 10 ed il sistema di tubazioni 30, e più preferibilmente fra il corpo cavo 10 e la porzione di tubazione di scarico 32. La porzione di tubazione di immissione 31 è comunicante con la seconda camera 102 per immettere la torbida nella seconda camera 102. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la porzione di tubazione di immissione 31 è di lunghezza adeguata a dosare la torbida in un punto intermedio della seconda camera 102. In accordo ad una forma di realizzazione, tale punto intermedio è situato fra una prima piastra orizzontale 40, adatta a compartimentare superiormente la prima camera 101, e la porzione di tubazione di scarico 32. La porzione di tubazione di scarico 32 è comunicante con una parte superiore della camera di sedimentazione 101, 102, 103 per scaricare dalla camera di sedimentazione 101, 102, 103 il suddetto liquido chiarificato corrispondente alla prima frazione di torbida a minore densità. In accordo ad una forma di realizzazione, la porzione di tubazione di scarico 32 ha una lunghezza adeguata per pescare ad una distanza compresa fra 0 mm e circa 50 mm dalla sommità 107 della camera di sedimentazione 101, 102, 103. La porzione di tubazione di prelievo 33 è comunicante con la prima camera 101 per consentire di prelevare la seconda frazione di torbida dalla prima camera 101. La porzione di tubazione di prelievo 33 è di lunghezza adeguata per pescare all'interno della prima camera 101. In accordo ad una forma di realizzazione preferita la porzione di tubazione di prelievo 33 è operativamente collegata o collegabile alla suddetta pompa di prelievo 526 (Fig. 6). In accordo ad una forma di realizzazione preferita la porzione di tubazione di prelievo 33 comprende un rispettivo tratto terminale 331 comunicante con la prima camera 101, la porzione di tubazione di scarico 32 comprende un rispettivo tratto terminale 321 comunicante con la parte superiore della camera di sedimentazione 101, 102, 103 e la porzione di tubazione di immissione 31 comprende un rispettivo tratto terminale 311 comunicante con la seconda camera 102. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, almeno i tratti terminali 311, 321, 331 delle porzioni di tubazioni 31, 32, 33 sono di forma cilindrica. In accordo ad una forma di realizzazione conveniente tali tratti terminali 311, 321, 331 sono coassiali fra loro rispetto a detto asse verticale XI. In accordo ad una forma di realizzazione, i tratti terminali 311, 321, 331 sono inseriti dall'alto attraverso la sommità del corpo cavo 10. In particolare, in accordo ad una forma di realizzazione preferita, il tratto terminale 311 della porzione di tubazione di immissione 31 ha un diametro interno maggiore rispetto ad un diametro esterno del tratto terminale 331 della porzione di tubazione di prelievo 33. Inoltre, il tratto terminale 321 della porzione di tubazione di scarico 32 ha un diametro interno maggiore rispetto ad un diametro esterno del tratto terminale 311 della porzione di tubazione di immissione 31. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, l'intercapedine presente fra i tratti terminali 311 e 331 ha una sezione di passaggio tale da far defluire senza eccessive perdite di carico la torbida, preferibilmente una sezione tale da far defluire la torbida in condizioni di moto laminare, per esempio tale da far defluire la torbida con una velocità di inferiore a 1 m/s. Inoltre, l'intercapedine presente fra i tratti terminali 311 e 321 ha una sezione di passaggio tale da far defluire senza eccessive perdite di carico la prima frazione di torbida (vale a dire la frazione di torbida corrispondente al liquido chiarificato), preferibilmente una sezione tale da far defluire la prima frazione di torbida in condizioni di moto laminare, per esempio tale da far defluire la prima frazione di torbida con una velocità di inferiore a 1 m/s. In accordo ad una forma di realizzazione i diametri esterni dei tratti terminali 331, 311 e 321 sono rispettivamente pari a 30mm, 50mm e 75mm e lo spessore dei tubi dei tratti terminali 331, 311 e 321 è pari a 2mm.

[0041] In accordo ad una forma di realizzazione non illustrata, i tratti terminali 311, 321, 331 potrebbero essere disposti anche in modo da non essere coassiali, per esempio disposti a "canne d'organo". Tuttavia in tal modo sarebbe molto più complesso realizzare il sedimentatore 1, in quanto i tratti terminali 311, 321, 331 sono fissi mentre nelle condizioni operative del sedimentatore 1 il corpo 10 è in rotazione attorno all'asse XI. Inoltre, nel caso in cui i tratti terminali 311, 321, 331 non siano coassiali, si genererebbe maggiore turbolenza all'interno della torbida in rotazione.

[0042] In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il sedimentatore 1 comprende la suddetta prima piastra orizzontale 40 disposta nella camera di sedimentazione 101, 102, 103 e connessa alla parete laterale 104. In accordo ad una forma di realizzazione la piastra orizzontale 40 ha la forma di un disco 40, e più preferibilmente di un disco flangiato 40. La prima piastra orizzontale 40 è rigidamente fissata alla parete laterale 104, preferibilmente tramite dei perni a scomparsa, in modo tale da essere solidale in rotazione con il corpo cavo 10 attorno all'asse XI. In particolare, la prima camera 101 è definita fra la parete laterale 104, la parete di fondo 105, e la prima piastra 40. La seconda camera 102 è invece delimitata inferiormente dalla prima piastra 40 e lateralmente da detta almeno una porzione di parete tronco-conica della parete laterale 104. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il sedimentatore 1 comprende inoltre una seconda piastra orizzontale 50 disposta nella camera di sedimentazione 101, 102, 103 e connessa alla parete laterale 104. La seconda piastra 50 ha la funzione di compartimentare la terza camera 103, vale a dire la camera di accumulo del liquido chiarificato. Anche la seconda piastra orizzontale 50 è rigidamente fissata alla parete laterale 104, preferibilmente tramite dei perni a scomparsa, in modo tale da essere solidale in rotazione al corpo cavo 10 nella rotazione attorno all'asse XI. La piastra 50 ha preferibilmente la forma di un disco 50 e più preferibilmente la forma di un disco flangiato 50. Nel caso in cui sia prevista anche la seconda piastra 50, la seconda camera 102 è delimitata superiormente da detta seconda piastra 50. Inoltre, la terza camera 103 è delimitata lateralmente dalla parete laterale 104 ed inferiormente dalla seconda piastra orizzontale 50.

[0043]Si osservi che convenientemente la camere 101, 102 e, se presente, la camera 103, nelle condizioni non operative del sedimentatore 1 sono delle camere vuote ciascuna delle quali può essere attraversata esclusivamente da uno o più dei suddetti tratti terminali 311, 321, 331. In altre parole, come si può vedere in Fig. 1, la camera di sedimentazione 101, 102, 103, non include strutture quali i dischi di una centrifuga a dischi o altre strutture di separazione necessarie per portare la torbida in regime di moto laminare. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il corpo cavo 10 contiene al suo interno esclusivamente la prima piastra 40, eventualmente la seconda piastra 50, ed almeno due dei suddetti tratti terminali 311, 321, 331.

[0044] In accordo ad una forma di realizzazione, la prima piastra orizzontale 40 comprende almeno una prima apertura 41, 42 per consentire il passaggio della seconda frazione di torbida dalla seconda camera 102 alla prima camera 101. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la prima piastra 40 comprende due prime aperture 41, 42. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, le due aperture 41, 42 sono allineate e diametralmente opposte fra loro in modo da consentire un adeguato bilanciamento del corpo cavo 10 quando quest'ultimo è in rotazione.

[0045] In Fig. 2 ed in Fig. 3 è mostrata una forma di realizzazione attualmente preferita della piastra 40, rispettivamente vista dal basso e vista in sezione. Come si può osservare in Fig. 2 e Fig. 3, in accordo ad una forma di realizzazione preferita le prime aperture 41, 42 sono situate in corrispondenza di una porzione periferica radialmente esterna della prima piastra 40. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, le prime aperture 41, 42 si estendono in particolare a partire dal bordo periferico radialmente esterno della piastra 40 verso il centro di tale piastra 40. In accordo ad una forma di realizzazione conveniente, ciascuna delle prime aperture 41, 42 è regolabile in ampiezza per regolare una sezione di passaggio per il passaggio della seconda frazione di torbida. In altre parole, l'ampiezza delle aperture 41, 42, vale a dire la profondità delle aperture 41, 42 considerata a partire dal bordo radialmente esterno della piastra 40 verso il centro della piastra 40, è regolabile. Con riferimento incrociato alle Fig. 1, Fig. 2 e Fig. 3, in accordo ad una forma di realizzazione preferita, tale regolazione è effettuata tramite due sfioratori 43, 44, comprendenti preferibilmente due piastre scorrevoli 43, 44 incassate nello spessore della piastra 40, ciascuno dei quali è associato ad una rispettiva apertura 41, 42. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, ciascuno degli sfioratori 43, 44 è selettivamente bloccabile mediante un rispettivo perno di bloccaggio a scomparsa 45, 46. Nelle Fig. 2 e Fig. 3, le piastre scorrevoli 43, 44 sono rappresentate in una posizione tale per cui le aperture 41, 42 hanno l'ampiezza massima. In Fig. 1, le piastre scorrevoli 43, 44 sono rappresentate in una posizione tale per cui le aperture 41, 42 sono completamente chiuse da tali piastre 43, 44. In altre parole, in quest'ultima configurazione delle piastre scorrevoli 43, 44 non è in pratica consentito il passaggio della seconda frazione di torbida dalla camera 102 alla camera 101. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la piastra orizzontale 40 presenta un foro centrale 47 che è attraversato almeno parzialmente dal tratto terminale 331 della porzione di tubazione di prelievo 33. Per assicurare la tenuta fra il tratto terminale 331 e la prima piastra orizzontale 40, degli elementi di tenuta 48, 49 sono preferibilmente previsti fra il foro centrale 47 ed il tratto terminale 331. Tali elementi di tenuta 48, 49 comprendono preferibilmente un anello di tenuta centrale 48, o paraolio 48, ed un anello di bloccaggio 49 atto a garantire il fissaggio dell'anello di tenuta centrale 48. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, gli elementi di tenuta 48, 49 sono realizzati in un materiale compatibile con la torbida da trattare.

[0046]Nelle Fig. 4 e Fig. 5 è rappresentata in maggior dettaglio la suddetta seconda piastra orizzontale 50, rispettivamente vista dal basso ed in sezione trasversale. Come si può osservare in tali figure, la seconda piastra 50 comprende almeno una seconda apertura 51, 52 per consentire il passaggio della seconda frazione di torbida dalla terza camera 103 alla seconda camera 102. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la seconda piastra 50 comprende due seconde aperture 51, 52. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, le due aperture 51, 52 sono allineate e diametralmente opposte fra loro in modo da consentire un adeguato bilanciamento del corpo cavo 10 quando quest'ultimo è in rotazione. Come si può osservare in Fig. 4 e Fig. 5, in accordo ad una forma di realizzazione preferita le seconde aperture 51, 52 sono situate in corrispondenza di una porzione periferica radialmente esterna della seconda piastra orizzontale 50. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, le seconde aperture 51, 52 si estendono in particolare a partire dal bordo periferico radialmente esterno della piastra 50 verso il centro di tale piastra 50. In accordo ad una forma di realizzazione conveniente, ciascuna delle seconde aperture 51, 52 è regolabile in ampiezza per regolare una sezione di passaggio per il passaggio della seconda frazione di torbida. In altre parole, l'ampiezza delle aperture 51, 52, vale a dire la profondità delle aperture 51, 52 considerata a partire dal bordo radialmente esterno della piastra 50 verso il centro della piastra 50, è regolabile. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, tale regolazione è effettuata tramite due sfioratori 53, 54, comprendenti preferibilmente due piastre scorrevoli 53, 54 incassate nello spessore della piastra 50, ciascuno dei quali è associato ad una rispettiva apertura 51, 52. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, ciascuno degli sfioratori 51, 52 è selettivamente bloccabile mediante un rispettivo perno di bloccaggio a scomparsa 55, 56.

[0047]Nelle Fig. 4 e Fig. 5, le piastre scorrevoli 53, 54 sono rappresentate in una posizione tale per cui le aperture 51, 52 hanno l'ampiezza massima. In Fig. 1, le piastre scorrevoli 53, 54 sono rappresentate in una posizione tale per cui le aperture 51, 52 sono completamente chiuse da tali piastre 53, 54. In altre parole, in quest'ultima configurazione delle piastre scorrevoli 53, 54 non è in pratica consentito il passaggio della seconda frazione di torbida dalla camera 103 alla camera 102. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la seconda piastra orizzontale 50 presenta un foro centrale 57 che è attraversato almeno parzialmente dal tratto terminale 311 della porzione di tubazione di immissione 31. Il foro centrale 57 ha un diametro maggiore rispetto al diametro esterno del tratto terminale 311 in modo tale da permettere il passaggio della prima frazione di torbida dalla seconda camera 102 verso la terza camera 103. Nell'esempio il foro centrale 57 ha preferibilmente un diametro pari al diametro esterno del tratto terminale 311 più 20 mm.

[0048] Descritta la struttura del sedimentatore 1 si descrive ora un esempio non limitativo di funzionamento di tale sedimentatore 1 con riferimento alla forma di realizzazione illustrata nelle figure da Fig. 1 a Fig. 6.

[0049] Il sedimentatore 1 tramite l'interruttore del suddetto quadro elettrico viene messo in moto. In una prima versione manuale del sedimentatore 1, la velocità di rotazione viene controllata dall'operatore attraverso un regolatore che controlla un inverter. L' inverter, variando la frequenza della corrente di alimentazione, consente di variare la velocità di rotazione del sedimentatore 1, e più in particolare del corpo cavo 10. In una seconda versione automatica, è previsto invece un PLC di controllo che segue preferibilmente una procedura di "soft start" per contenere al minimo lo spunto e avviare lentamente il motore elettrico 21.

[0050] In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il funzionamento del sedimentatore 1 è continuo, vale a dire che in continuo viene alimentata la torbida con una certa portata e, sempre in continuo, fuoriesce il liquido chiarificato. Lo scarico della seconda frazione di torbida può avvenire invece in continuo ovvero in discontinuo, in relazione alle caratteristiche della torbida da trattare.

[0051] In particolare le fasi di funzionamento possono essere schematizzate come segue.

[0052]Raggiunta una velocità di rotazione prestabilita del corpo cavo 10 in relazione alla torbida da chiarificare, viene iniziata la fase di alimentazione della torbida nel sedimentatore 1. In una versione manuale dell'impianto 500, la torbida viene alimentata attraverso l'apertura della valvola 523A disposta preferibilmente a monte della porzione di tubazione di immissione 31. In una versione automatica dell'impianto 500, che sarà descritta più in dettaglio più avanti, è previsto un sistema di controllo per controllare i parametri di funzionamento del sedimentatore 1. Tale sistema di controllo comprende un PLC di controllo che comanda un'elettrovalvola modulante (non rappresentata) in luogo della valvola 523A. Tale elettrovalvola modulante consente il passaggio della torbida nella porzione di tubazione di immissione 31. L'alimentazione sia in manuale che in automatico viene eseguita modulando la portata in ingresso al sedimentatore 1 in modo da adeguare la portata di alimentazione alle esigenze produttive di chiarificazione. Infatti, all'aumentare della portata di alimentazione della torbida, considerando che si tratta di fluidi incomprimibili, si riduce il tempo di residenza del liquido in fase di chiarificazione nell'interno del sedimentatore 1. Pertanto si parte preferibilmente con bassi valori della portata di alimentazione della torbida che vengono poi progressivamente aumentati fino a quando il livello di chiarificazione rimane soddisfacente.

[0053]Si osservi che, come sarà anche discusso più avanti, la velocità di rotazione del corpo cavo 10 è controllata per fare in modo che il moto della torbida all'interno del corpo cavo 10 sia in regime laminare. In accordo ad una forma di realizzazione conveniente, tale velocità di rotazione è in particolare compresa fra 30 e 200 giri/min.

[0054]Nell 'interno del corpo cavo 10, avviene che la seconda frazione di torbida subisce l'azione del campo gravitazionale amplificato dalla rotazione del corpo cavo 10. In pratica, la seconda frazione di torbida, in quanto "più pesante", si dispone in prossimità della porzione di parete tronco-conica che delimita la seconda camera 102 ed inizia a scendere con discesa agevolata e irreversibile a causa dell'inclinazione della porzione di parete tronco-conica. Scendendo verso il basso, la seconda frazione di torbida incontra la prima piastra orizzontale 40 e, sempre spinta verso il basso dalla componente verticale del campo gravitazionale creato nel sedimentatore 1, passa nella prima camera 101 attraverso le aperture 41, 42. Quindi la seconda frazione di torbida va ad accumularsi nella prima camera 101 e da questa non riesce ad uscire poiché le uniche aperture previste nella prima piastra 40 attraverso le quali può passare la seconda frazione di torbida sono le prime aperture 41, 42 collocate sul perimetro di tale piastra 40 e attraverso queste aperture 41, 42 vi è un continuo afflusso della seconda frazione di torbida verso il basso. Questo processo di accumulo avviene fino a quando la prima camera 101 può accogliere la seconda frazione di torbida, vale a dire fino a quando la camera 101 non viene riempita. Lo svuotamento della prima camera 101 viene eseguito attraverso la porzione di tubazione di prelievo 33 utilizzando la pompa 526 (Fig. 6). Lo svuotamento della prima camera 101 può essere eseguito manualmente allorquando il liquido chiarificato in uscita dalla porzione di tubazione di scarico 32 non presenta il grado di limpidezza desiderato facendo funzionare la pompa di prelievo 526 fino a quando fuoriesce dalla porzione di tubazione di prelievo 33 la seconda frazione di torbida. Alternativamente, lo svuotamento della prima camera 101 può essere effettuato prevedendo il funzionamento della pompa di prelievo 526 in maniera temporizzata facendo entrare in funzione la pompa di prelievo 526 ad intervalli regolati e per tempi prestabiliti tenendo conto della quantità di seconda frazione di torbida da dover asportare. Un ulteriore alternativa consiste nell'effettuare lo svuotamento della prima camera 101 mediante un controllo automatico della torbidità del liquido chiarificato scaricato dalla porzione di tubazione di scarico 32.

[0055] Per quanto riguarda la prima frazione di torbida, durante il funzionamento del sedimentatore 1 la prima frazione di torbida si dispone sulla seconda frazione di torbida all'interno della seconda camera 102 e, per la spinta verso l'alto provocata dal progressivo ingresso di nuova torbida che entra attraverso la porzione di tubazione di immissione 31, viene spinta verso l'alto. Durante il percorso verso la porzione di tubazione di scarico 32 continua la separazione fra la prima e la seconda frazione di torbida. In questo modo la prima frazione di torbida continua a salire fino a raggiungere la quota di sfioramento (prelievo) della porzione di tubazione di scarico 32 e, per la pressione determinata dalla continua immissione di nuova torbida attraverso la porzione di tubazione di immissione 31, il liquido chiarificato, cioè la prima frazione di torbida, risale attraverso la porzione di tubazione di scarico 32 per poi essere scaricato preferibilmente nella vasca di scarico 540. Si osservi che nel caso in cui sia presente la seconda piastra orizzontale 50, la prima frazione di torbida passa nella terza camera 103 attraverso il foro centrale 57 di tale piastra 50. Anche nella terza camera 103 continua la separazione fra la prima e la seconda frazione di torbida. In particolare la seconda frazione di torbida, più pesante, viene spinta verso il basso nella seconda camera 102 attraverso le seconde aperture 51, 52.

[0056]Si osservi che, come sopra anticipato, in accordo ad una forma di realizzazione conveniente, l'impianto 500 o il sedimentatore 1 può comprendere un sistema di controllo per controllare in modo automatico i parametri di funzionamento del sedimentatore 1. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, tale sistema di controllo comprende due sensori di torbidità (uno previsto nella tubazione di immissione 523, 31 per l'immissione della torbida ed uno previsto nella tubazione 541, 32 per lo scarico del liquido chiarificato), un sensore di flusso (on/off) nella tubazione 541, 32 per lo scarico del liquido chiarificato, un sensore del numero di qiri del corpo cavo 10, un inverter elettronico per la qestione del motore elettrico 21, un PLC di controllo, display vari per i dati di torbidità, il numero di qiri ed il qrado di riempimento della prima camera 101, altri due inverter rispettivamente per il comando della pompa di alimentazione 511 della torbida e per la pompa di prelievo 526.

[0057]Tale sistema di controllo consente lo svuotamento della prima camera 101 per l'accumulo della seconda frazione di torbida stimando la quantità di seconda frazione di torbida accumulata nella prima camera 101, utilizzando una misura della torbidità della torbida in alimentazione e misurando le portate di alimentazione della torbida e di scarico del liquido chiarificato. Il suddetto sistema di controllo, se si vuole procedere con l'alimentazione per pravità, può comprendere un misuratore di flusso disposto lunqo la tubazione 523, 31 che comanda in retroazione la suddetta elettrovalvola modulante. Alternativamente, il sistema di controllo può comprendere un inverter che controlla il motore di una pompa di alimentazione. Il massimo valore della seconda frazione di torbida presente nella torbida da alimentare può essere impostato nel sistema di controllo, oppure può essere rilevato tramite un torbidimetro disposto lunqo la tubazione di immissione 523,21 per l'immissione della torbida in inqresso al sedimentatore 1. Il sistema di controllo mette in rotazione il corpo cavo 10 e la portata di alimentazione della torbida viene misurata per consentire al sistema di controllo di conoscere la portata della seconda frazione di torbida che sta entrando nel sedimentatore 1. Il sistema di controllo del sedimentatore 1, elabora la quantità di seconda frazione di torbida accumulata nella camera 101. In questa fase la velocità di rotazione del corpo cavo 10 viene portata ad un valore minimo prestabilito come anche viene portata ad un valore prestabilito la portata di alimentazione della torbida. Il sistema di controllo attende che il liquido chiarificato cominci ad uscire e ne misura la torbidità in continuo. Appena il liquido chiarificato esce, il sistema di controllo incrementa proqressivamente la velocità di rotazione. Il sistema di controllo si aspetta una diminuzione della torbidità del liquido chiarificato. Se questo non accade, si ricomincia riducendo la portata di torbida alimentata fino ad osservare una diminuzione di torbidità del liquido chiarificato. Appena viene rilevata tale riduzione di torbidità, si incrementa la velocità di rotazione del corpo cavo 10, attendendo che la torbidità del liquido chiarificato diminuisca. La velocità di rotazione del corpo cavo 10 viene quindi incrementata ulteriormente fino ad osservare un incremento della torbidità del liquido chiarificato. In tal caso, il sistema riconosce di aver raqqiunto il limite per il moto laminare al suo interno e si riesce pertanto a determinare la velocità di rotazione massima del corpo cavo 10 che qarantisce ancora il moto laminare all'interno del sedimentatore 1. Arrivati a questo punto, viene incrementata la portata di alimentazione della torbida monitorando la torbidità del liquido chiarificato in uscita dal sedimentatore 1 fino a rilevare un incremento di tale torbidità. A questo punto il sistema di controllo ha raggiunto il suo punto di funzionamento ottimale.

[0058] Facendo ora riferimento alla Fig. 7, in tale figura è mostrato un sedimentatore rotativo ad asse verticale X1A per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari in accordo con una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, il quale è stato globalmente indicato con il numero di riferimento 1A. In Fig. 8 è parzialmente mostrato uno schema di impianto (le parti di tale schema di impianto non rappresentate in Fig. 8 sono identiche a quelle dello schema di impianto rappresentato in Fig. 6) nel quale può essere installato il sedimentatore rotativo 1A. Tale impianto è stato globalmente indicato con il riferimento numerico 500A. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il sedimentatore rotativo 1A è un sedimentatore rotativo con immissione della torbida dal basso, scarico del liquido chiarificato dal basso per caduta e scarico della seconda frazione di torbida dal basso per caduta. Nell'impianto 500A mostrato in Fig. 8 l'immissione della torbida dal basso è effettuata per caduta. In accordo ad una forma di realizzazione alternativa (non rappresentata), l'immissione della torbida dal basso nel sedimentatore 1A è invece forzata ed effettuata tramite un'apposita pompa di alimentazione.

[0059] Con riferimento alla Fig. 8, l'impianto 500A comprende una vasca 520B, o serbatoio di accumulo 520B, sostanzialmente identica alla vasca 520 di Fig. 6, che ha la funzione di serbatoio di accumulo di alimentazione per il sedimentatore rotativo 1A ed eventuali ulteriori apparati di separazione, quali ad esempio una centrifuga (non rappresentata) che può essere eventualmente operativamente connessa al sedimentatore rotativo 1A. Una tubazione 523B, 31A di prelievo del surnatante o tubazione 523B, 31A di immissione della torbida, è operativamente interposta fra il serbatoio di accumulo 520B ed il sedimentatore rotativo 1A. Preferibilmente la tubazione 523B, 31A è almeno in parte coassiale con una tubazione 524B di prelievo del sedimentato, vale a dire una tubazione per il prelievo dei solidi e/o del liquido sedimentato dal serbatoio di accumulo 520B. La tubazione 524B è operativamente interposta fra serbatoio di accumulo 520B ed una vasca di raccolta 530B prevista per ricevere il liquido e/o il solido sedimentato nel serbatoio di accumulo 520B. La tubazione 524B comprende una valvola modulante 524C, preferibilmente una valvola a saracinesca 524C, per regolare una portata del solido e/o del liquido sedimentato prelevata dal serbatoio di accumulo 520B. La tubazione 523B, 31A comprende una valvola modulante 523C, preferibilmente una valvola a saracinesca 523C, per regolare una portata di alimentazione della torbida al sedimentatore rotativo 1A.

[0060]Una tubazione 525B, 33A di prelievo per prelevare la seconda frazione di torbida dal sedimentatore rotativo 1A è operativamente interposta fra il sedimentatore rotativo 1A e la vasca di raccolta 530B prevista per ricevere la seconda frazione di torbida. Alternativamente, la tubazione 525B può essere connessa ad una centrifuga, preferibilmente una centrifuga a dischi. La tubazione di prelievo 525B, 33A comprende una valvola modulante 525C, preferibilmente una valvola a saracinesca 525C, per regolare una portata della seconda frazione di torbida prelevata da tale tubazione 525B, 33A.

[0061] Una tubazione di scarico 541B, 32A per scaricare il liquido chiarificato è operativamente interposta fra il sedimentatore rotativo 1A ed una vasca di scarico 540B prevista per ricevere il liquido chiarificato. La tubazione di scarico 541B, 32A comprende una valvola modulante 541C, preferibilmente una valvola a saracinesca 541C, per regolare una portata di liquido chiarificato scaricato dal sedimentatore rotativo 1A.

[0062] In generale si osservi che nell'esempio di impianto 500A illustrato in Fig. 8, le operazioni di immissione della torbida, di scarico del liquido chiarificato e di prelievo della seconda frazione di torbida vengono eseguite per gravità. Infatti nell'impianto 500A non sono previste pompe lungo la tubazione 523B, 31A, la tubazione 525B, 33A e la tubazione 541B, 32A. Come sarà ribadito più avanti, in accordo ad una forma di realizzazione alternativa dell'impianto 500A (non rappresentata), la torbida può essere immessa nel sedimentatore 1A in modo forzato dal basso, preferibilmente tramite un'opportuna pompa di alimentazione, attraverso una porzione di tubazione di immissione 31A.

[0063] Facendo ora riferimento alla Fig. 7, il sedimentatore rotativo 1A comprende un corpo cavo 10A includente una camera di sedimentazione 101A, 102A, 103A adatta a ricevere a ricevere la suddetta torbida. Il corpo cavo 10A comprende una parete laterale 104A ed una parete di fondo 105B che è connessa alla parete laterale 104A. Preferibilmente la parete di fondo 105B è fissata in modo amovibile alla parete laterale 104. Per esempio la parete di fondo 105B è imbullonata ad una flangia di connessione 106A connessa alla parete laterale 104A. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la parete 105B comprende uno o più scarichi 105D di fondo, per esempio due scarichi 105D di fondo. Il sedimentatore 1A comprende un'unita di azionamento 20A operativamente connessa al corpo cavo 10A per azionare in rotazione il corpo 10A attorno all'asse verticale X1A. Il sedimentatore 1A comprende almeno un dispositivo di controllo (non rappresentato) operativamente connesso all'unità di azionamento 20A per controllare la velocità di rotazione del corpo cavo 10A. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, l'unità di azionamento 20A comprende un motore elettrico 21A e il suddetto almeno un dispositivo di controllo per controllare la velocità di rotazione del corpo cavo 10A comprende un quadro elettrico ed un inverter operativamente connessi al motore elettrico 21A.

[0064] Il sedimentatore 1A comprende un sistema 30A di tubazioni comunicanti con la camera di sedimentazione 101A, 102A, 103A. Il sistema di tubazioni 30A comprende una porzione di tubazione di immissione 31A, una porzione di tubazione di scarico 32A ed una porzione di tubazione di prelievo 33A. La porzione di tubazione di immissione 31A è comunicante con la seconda camera 102A per immettere la torbida nella seconda camera 102A. La porzione di tubazione di scarico 32A comunicante con una parte superiore della camera di sedimentazione 101A, 102A, 103A per scaricare dalla camera di sedimentazione 101A, 102A, 103A un liquido chiarificato corrispondente ad una prima frazione di torbida a minore densità. La porzione di tubazione di prelievo 33A è comunicante con la prima camera 101A per consentire di prelevare detta seconda frazione di torbida a maqqiore densità dalla prima camera 101A. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, tali porzioni di tubazioni 31A, 32A, 33A sono realizzate in acciaio inox AISI 304. In particolare, con riferimento incrociato alle Fiq. 7 e Fiq. 8, la porzione di tubazione 31A è una porzione della tubazione 523A, 31A, la porzione di tubazione 32A è una porzione della tubazione 541A, 32A e la porzione di tubazione 33A è una porzione della tubazione 525A, 33A. In accordo ad una forma di realizzazione, le porzioni di tubazioni 31A, 32A, 33A sono delle porzioni fisse. In altre parole, nelle condizioni operative del sedimentatore 1A, le porzioni di tubazioni 31A, 32A, 33A sono fisse rispetto al corpo cavo 10A. Il corpo cavo 10A è connesso in modo girevole al sistema di tubazioni 30A. A tale scopo in accordo ad una forma di realizzazione preferita un organo di connessione girevole 108A, quale ad esempio un cuscinetto volvente 108A, è operativamente interposto fra il corpo cavo 10A ed il sistema di tubazioni 30A, preferibilmente in corrispondenza di una estremità inferiore del corpo cavo 10A. Nell'esempio, il cuscinetto 108A è in particolare disposto in corrispondenza della parete di fondo 105B ed è operativamente interposto fra il corpo cavo 10A e la porzione di tubazione di prelievo 33A. Preferibilmente almeno un elemento di tenuta 109A, quale ad esempio un anello di tenuta centrale 109A, o paraolio 109A, è previsto per garantire la tenuta fra il corpo cavo 10A ed il sistema di tubazioni 30A, e più preferibilmente fra il corpo cavo 10A e la porzione di tubazione di prelievo 33A. La porzione di tubazione di immissione 31A è comunicante con la seconda camera 102A per immettere la torbida nella seconda camera 102A. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la porzione di tubazione di immissione 31A è di lunghezza adeguata a dosare la torbida in un punto intermedio della seconda camera 102A. In accordo ad una forma di realizzazione, tale punto intermedio è situato fra una prima piastra orizzontale 40A adatta a compartimentare superiormente la prima camera 101A, ed un'estremità superiore della porzione di tubazione di scarico 32A. La porzione di tubazione di scarico 32A è comunicante con una parte superiore della camera di sedimentazione 101A, 102A, 103A per scaricare dalla camera di sedimentazione 101A, 102A, 103A un liquido chiarificato corrispondente alla prima frazione di torbida. In accordo ad una forma di realizzazione, la porzione di tubazione di scarico 32A ha una lunghezza adeguata per pescare ad una distanza compresa fra 0 mm e circa 50 mm dalla sommità 107A della camera di sedimentazione 101A, 102A, 103A. La porzione di tubazione di prelievo 33A è comunicante con la prima camera 101A per consentire di prelevare la seconda frazione di torbida dalla prima camera 101A. La porzione di tubazione di prelievo 33A è di lunghezza adeguata per pescare all'interno della prima camera 101A. In accordo ad una forma di realizzazione preferita la porzione di tubazione di prelievo 33A comprende un rispettivo tratto terminale 331A comunicante con la prima camera 101A, la porzione di tubazione di scarico 32A comprende un rispettivo tratto terminale 321A comunicante con la parte superiore della camera di sedimentazione 101A, 102A, 103A e la porzione di tubazione di immissione 31A comprende un rispettivo tratto terminale 311A comunicante con la seconda camera 102A. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, almeno i tratti terminali 3HA, 321A, 331A delle porzioni di tubazioni 31A, 32A, 33A sono di forma cilindrica. In accordo ad una forma di realizzazione conveniente tali tratti terminali 311, 321, 331 sono coassiali fra loro rispetto a detto asse verticale X1A.

[0065] In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il sedimentatore 1A comprende una seconda piastra orizzontale 50A prevista per compartimentare inferiormente la terza camera 103A. Le piastre orizzontali 40A e 50A sono funzionalmente identiche alle piastre orizzontali 40 e 50 sopra descritte con riferimento al sedimentatore 1. Si osservi tuttavia che la seconda piastra 50A differisce dalla seconda piastra 50 per il fatto di prevedere un foro centrale 57A che è attraversato solamente dal tratto terminale 321A e che preferibilmente ha un diametro pari al diametro esterno del tratto terminale 321A più 20 mm. Pertanto le piastre 40A e 50A non saranno descritte in ulteriore dettaglio.

[0066] In generale si osservi che il sedimentatore 1A differisce strutturalmente dal sedimentatore 1 sopra descritto, essenzialmente per la sola differente disposizione del sistema di tubazioni 30A ed eventualmente dell'unità di azionamento 20A. Infatti, i tratti terminali 3HA, 321A, 331A sono inseriti dal basso attraverso la parete di fondo 105B del corpo cavo 10A. In particolare, in accordo ad una forma di realizzazione preferita, il tratto terminale 311A della tubazione di immissione 31A ha un diametro interno maggiore rispetto ad un diametro esterno del tratto terminale 321A della tubazione di scarico 32A, il tratto terminale 331A della tubazione di prelievo 33A ha un diametro interno maggiore rispetto ad un diametro esterno del tratto terminale 311A della tubazione di immissione 31A. In accordo ad una forma di realizzazione preferita l'unità di azionamento 20A è disposta al di sopra del corpo cavo 10A ed è operativamente connessa ad un estremità superiore del corpo cavo 10A.

[0067]Si osservi che anche il principio di funzionamento generale del sedimentatore 1A è uguale al funzionamento del sedimentatore 1 sopra descritto. Pertanto tutto ciò che è stato sopra descritto in relazione alla struttura del corpo cavo 10 ed al funzionamento del sedimentatore 1 è in generale applicabile anche al sedimentatore 1A per quanto compatibile. In particolare si osservi che anche l'impianto 500A o il sedimentatore 1A possono comprendere un sistema di controllo automatico dei parametri di funzionamento del sedimentatore. Nel caso in cui nell'impianto 500A la torbida sia alimentata per caduta dall'alto, come nello schema di Fig. 8, tale sistema di controllo automatico è identico al sistema di controllo automatico impiegato per l'impianto 500 o il sedimentatore 1 di Fig. 6. Nel caso (non rappresentato in Fig. 8) in cui nel sedimentatore 1A la torbida sia alimentata in modo forzato dal basso tramite una pompa, il sistema di controllo automatico differirà per il fatto di prevedere una regolazione della velocità di rotazione del motore della pompa per controllare la portata della torbida in ingresso nel sedimentatore 1A, anziché prevedere una regolazione in retroazione della valvola 523C.

[0068]C iò che cambia nel sedimentatore 1A rispetto al sedimentatore 1, sono le modalità con cui si determina lo scarico della seconda frazione di torbida, nonché, eventualmente, l'immissione per caduta o forzata della torbida. Infatti, per quanto riguarda lo scarico della seconda frazione di torbida, con l'immissione della torbida dall'alto (sedimentatore 1) è necessaria una pompa, quale ad esempio la pompa 526, per il prelievo della seconda frazione di torbida, mentre con l'immissione della torbida dal basso (sedimentatore 1A) è possibile regolare lo svuotamento della seconda frazione di torbida tramite la valvola 525C poiché lo svuotamento della camera 101A avviene per caduta. Per quanto riguarda invece l'immissione della torbida, nelle forme di realizzazione illustrate dell'impianto 500 e dell'impianto 500A, l'immissione della torbida nel sedimentatore 1 e nel sedimentatore 1A è effettuata per caduta. Tuttavia, come sopra anticipato, in accordo una forma di realizzazione alternativa (non illustrata) dell'impianto 500A, l'immissione della torbida nel sedimentatore 1A può essere forzata, anziché per caduta. Come sopra anticipato, tale immissione forzata della torbida nel sedimentatore 1A può essere effettuata utilizzando una pompa di immissione (non rappresentata), la quale può essere funzionale per un controllo automatico della portata della torbida.

[0069]Generalizzando quanto è stato sopra descritto in relazione aqli impianti 500 e 500A ed ai sedimentatori 1 e 1A è in pratica anche stato descritto un procedimento per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari, comprendente:

a) una fase di fornire un sedimentatore rotativo (1; 1A) ad asse verticale (XI; X1A) comprendente un corpo cavo (10; 10A) includente una camera di sedimentazione (101, 102, 103; 101A, 102A, 103A) adatta a ricevere una torbida, la torbida comprendendo una prima frazione di torbida a minore densità ed una seconda frazione di torbida a maqqiore densità, detto corpo cavo (10; 10A) comprendendo una parete laterale (104; 104A) ed una parete di fondo (105; 105B) connessa alla parete laterale (104; 104A) che delimitano almeno parzialmente la camera di sedimentazione (101, 102, 103; 101A, 102A, 103A), detta parete laterale (104; 104A) includendo almeno una porzione di parete tronco-conica coassiale con detto asse verticale (XI; X1A), detta almeno una porzione di parete tronco-conica essendo disposta in modo tale da convergere verso l'alto;

in cui detto sedimentatore (1; 1A) comprende un sistema (30; 30A) di tubazioni comunicanti con la camera di sedimentazione (101, 102, 103; 101A, 102A, 103A);

in cui detta camera di sedimentazione (101, 102, 103; 101A, 102A, 103A) comprende:

una prima camera (101; 101A) per accumulare detta seconda frazione di torbida;

una seconda camera (102; 102A) per l'immissione della torbida, che è delimitata da detta almeno una porzione di parete tronco-conica, la seconda camera (102; 102A) essendo situata superiormente alla prima camera (101; 101A) ed essendo adatta a comunicare con la prima camera (101; 101A);

in cui il sistema (30, 30A) di tubazioni comprende: una porzione di tubazione di immissione (31; 31A) comunicante con la seconda camera (102: 102A) per immettere la torbida nella seconda camera (102; 102A); una porzione di tubazione di scarico (32) comunicante con la parte superiore della camera di sedimentazione (101, 102, 103; 101A, 102A, 103A) per scaricare dalla camera di sedimentazione (101, 102, 103; 101A, 102A, 103A) un liquido chiarificato corrispondente a detta prima frazione di torbida; e

una porzione di tubazione di prelievo (33; 33A) comunicante con la prima camera (101; 101A) per prelevare la seconda frazione di torbida dalla prima camera (101; 101A);

b) una fase di immettere la torbida nella seconda camera (102; 102A);

c) una fase di scaricare detto liquido chiarificato prelevando tale liquido chiarificato dalla parte superiore della camera di sedimentazione (101, 102, 103; 101A, 102A, 103A);

d) una fase di prelevare la seconda frazione di torbida dalla prima camera (101; 101A);

e) una fase di mettere in rotazione il corpo cavo (10; 10A) attorno a detto asse verticale (XI; X1A) ad una velocità di rotazione controllata per fare in modo che il moto della torbida all'interno del corpo cavo (10) sia in reqime laminare.

In accordo ad una forma di realizzazione preferita, tale velocità di rotazione è compresa fra 30 e 200 giri/min. Si osservi che la velocità di rotazione del corpo cavo (10; 10A) del sedimentatore (1; 1A) può essere variata durante il processo. Infatti, basse velocità di rotazione riducono la velocità di sedimentazione e quindi la capacità di separazione del sedimentatore. Alte velocità di rotazione portano invece la torbida in uno stato di moto turbolento per cui viene inficiata la separazione. Pertanto, in relazione alle caratteristiche meccaniche della torbida trattata (viscosità, dimensione e caratteristiche delle particelle sospese, livello delle emulsioni) può essere necessario di volta in volta regolare la velocità di rotazione del corpo cavo (10, 10A). In altre parole, in generale non è prevista una regolazione continua della velocità di rotazione del corpo cavo (10, 10A), bensì la velocità di rotazione viene adeguata alle caratteristiche della torbida in ingresso. Pertanto, se le caratteristiche della torbida in ingresso al sedimentatore non cambiano, la velocità di rotazione del corpo cavo (10, 10A) non cambia. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, il controllo della velocità di rotazione del corpo cavo (10; 10A) avviene attraverso 1'inverter che controlla il numero di giri del motore (21; 21A) utilizzato per l'azionamento del sedimentatore (1; 1A). In accordo ad una forma di realizzazione preferita, la velocità di rotazione del corpo cavo (10, 10A) è controllata sulla base della torbidità del liquido chiarificato, preferibilmente tramite un torbidimetro che regola in retroazione la velocità del corpo cavo (10; 10A).

[0070] In accordo ad una forma di realizzazione preferita del suddetto procedimento di separazione, la porzione di tubazione di prelievo (33; 33A) comprende un rispettivo tratto terminale (331; 331A) comunicante con la prima camera (101; 101A), la porzione di tubazione di scarico (32; 32A) comprende un rispettivo tratto terminale (321; 321A) comunicante con la parte superiore della camera di sedimentazione (101, 102, 103; 101, 102, 103) e la porzione di tubazione di immissione (31; 31A) comprende un rispettivo tratto terminale (311; 311A) comunicante con la seconda camera (102; 102A). In particolare tali tratti terminali (311, 321, 331; 311A, 321A, 331A) sono coassiali fra loro rispetto a detto asse verticale (XI; X1A).

[0071] In accordo ad una forma di realizzazione preferita del procedimento di separazione, detta fase b) comprende:

bO) un'operazione di modulare una portata di alimentazione della torbida in funzione delle esigenze di chiarificazione.

Si osservi infatti, che la torbida (vale adire il liquido da chiarificare) non presenta sempre le stesse caratteristiche, anche a parità di tipologia di prodotto. Ad esempio un olio d'oliva, presenta diverse caratteristiche in relazione a una moltitudine di fattori, quindi le condizioni di separazione devono essere adeguate alle caratteristiche del prodotto. Il modo più semplice per effettuare tale regolazione, consiste nella regolazione manuale della portata. Negli esempi illustrati, tale regolazione manuale può essere effettuata ad esempio mediante le valvole 523A (Fig. 6) e 523C (Fig. 8).

[0072] In accordo ad una forma di realizzazione preferita, detta operazione bO) del procedimento di separazione comprende:

bOl) un'operazione di aumentare progressivamente detta portata di alimentazione della torbida fino a quando viene raggiunto un predeterminato grado di chiarificazione del liquido chiarificato.

[0073] In accordo ad una forma di realizzazione preferita del procedimento di separazione, detta fase d) comprende:

dOl) un'operazione di prelevare quantità predeterminate della seconda frazione di torbida ad intervalli di tempo regolati e per intervalli di tempo prestabiliti; oppure d02) un'operazione di prelevare una quantità della seconda frazione in funzione della torbidità del liquido chiarificato.

Nel caso di detta operazione dOl), in accordo ad una forma di realizzazione preferita i suddetti intervalli di tempo regolati variano in funzione della torbida in ingresso nel sedimentatore (1; 1A) e della torbidità del liquido chiarificato. Con riferimento ad esempio e non limitativamente all'impianto 500 ed al sedimentatore 1, la determinazione dei suddetti intervalli di tempo regolati e della loro durata può essere determinata in funzione del volume della prima camera 101 della camera di sedimentazione 101, 102, 103 conoscendo la portata volumetrica della pompa di alimentazione 511 attraverso 1'inverter elettronico. In pratica, stabilito il massimo contenuto della seconda frazione di torbida, il suddetto sistema di controllo automatico, tramite il comando della pompa di alimentazione 511, può stimare la portata della seconda frazione di torbida e pertanto, noto il volume della prima camera 101, può determinare il grado di riempimento di tale camera 101. Inoltre, con l'avviamento della pompa 526 di prelievo della torbida, si può stimare il tempo necessario all'evacuazione della seconda frazione di torbida accumulata nella prima camera 101.

[0074]Con riferimento al sedimentatore 1 ed all'impianto 500, in accordo ad una forma di realizzazione del procedimento di separazione, detta fase b) comprende: bl) un'operazione di immettere in continuo la torbida per caduta dall'alto;

in cui detta fase c) comprende:

cl) un'operazione di scaricare per caduta ed in continuo il liquido chiarificato;

in cui detta fase d) comprende:

di) un'operazione di estrarre in modo forzato la seconda frazione di torbida dalla prima camera (101).

Con riferimento al sedimentatore 1A ed all'impianto 500A, in accordo ad una forma di realizzazione preferita del procedimento di separazione, detta fase b) comprende:

b2) un'operazione di immettere la torbida dal basso, preferibilmente per caduta o in modo forzato, in quest'ultimo caso utilizzando ad esempio una pompa a portata variabile;

inoltre detta fase c) comprende:

c2) un'operazione di scaricare per caduta ed in continuo il liquido chiarificato;

inoltre detta fase d) comprende:

d2) un'operazione di estrarre per caduta la seconda frazione di torbida dalla prima camera (101A).

In detta operazione d2 ) l'estrazione della seconda frazione di torbida può essere effettuata sia in modo continuo sia in modo discontinuo.

[0001] In base a quanto sopra descritto, è possibile dunque comprendere come un sedimentatore rotativo ed un procedimento di separazione secondo la presente invenzione consentano di consequire qli scopi sopra citati.

[0002] In particolare si osservi che in accordo ad un primo aspetto dell'invenzione, qrazie ad un sedimentatore rotativo in accordo alla presente invenzione, è possibile miqliorare le condizioni di sedimentazione rispetto alla pura sedimentazione per pravità. Tale miqlioramento è ottenuto imponendo un'opportuna velocità di rotazione (preferibilmente compresa nell'intervallo 30-200 qiri/min e preferibilmente controllata sulla base della torbidità del liquido chiarificato) che, sempre mantenendo la torbida in un campo fluidodinamico laminare, sommandosi all'accelerazione di pravità penerà dei vettori di accelerazione tali che, assieme alle pareti della sezione tronco-conica del corpo cavo del sedimentatore che delimita la seconda camera per l'immissione della torbida, creano un moto interno tale che, trascinando le fasi più pesanti della torbida (vale a dire la seconda frazione di torbida) verso la prima camera inferiore, allo stesso tempo spinge la fase più leggera della torbida (vale a dire la prima frazione di torbida), che tipicamente è predominante, verso lo scarico superiore. Durante questo movimento si verifica un'ulteriore separazione della fase leggera che viene spinta verso l'asse di rotazione e costretta quindi a risalire verso lo scarico del liquido chiarificato posto superiormente.

[0003] La pura separazione ottenibile per galleggiamento della fase leggera della torbida viene modificata dal campo centrifugo in modo da avere una sorta di ricircolazione della fase leggera stessa e quindi un incremento dell'effetto di separazione e purificazione a parità di volume utilizzato per la macchina.

[0004] Si osservi che rispetto alla sedimentazione per gravità, l'azione di un sedimentatore rotativo secondo la presente invenzione viene contenuta entro i limiti di un incremento moderato della velocità di sedimentazione, evitando le problematiche che si hanno in una centrifuga tradizionale, inerenti in particolare le elevate velocità di rotazione con dissoluzione, all'interno del prodotto, di aria (e quindi ossigeno altamente dannoso per i prodotti naturali presenti nei liquidi alimentari, quali vitamine, polifenoli, ecc.) ed elevati attriti con surriscaldamenti locali del prodotto.

[0005] Si osservi ancora che in accordo ad un secondo aspetto dell'invenzione, in aggiunta o in alternativa al suddetto primo aspetto, in un sedimentatore rotativo secondo l'invenzione, lo scarico dei solidi può essere effettuato insieme allo scarico dell'eventuale liquido a maggiore densità. Questo consente di poter controllare la portata della seconda frazione di torbida scaricata e quindi consente di controllare il tempo di residenza del liquido chiarificato nell'interno del sedimentatore.

[0006] Si osservi ancora che in accordo ad un terzo aspetto dell'invenzione, in aggiunta o in alternativa ai suddetti primo e secondo aspetto, in un sedimentatore rotativo secondo la presente invenzione, la presenza della prima camera di accumulo per il prelievo della seconda frazione di torbida e della porzione di tubazione di prelievo che pesca all'interno di tale camera, rende possibile effettuare lo scarico della seconda frazione di torbida anche in presenza di materiali solidi quali frammenti legnosi, ecc., senza che vi sia il rischio di possibili danneggiamenti del sedimentatore .

[0007] Si osservi ancora che in accordo ad un ulteriore aspetto della presente invenzione, in aggiunta o in alternativa ai suddetti aspetti, la presenza di una camera di sedimentazione che è priva di dischi (contrariamente a quanto accade nel caso ad esempio di una centrifuga a dischi) o altre strutture di separazione aventi lo scopo di portare la torbida in regime di moto laminare, rende possibile la separazione della prima e della seconda frazione di torbida in condizioni di moto laminare senza determinare attriti e turbolenze del moto, che sono causa di riscaldamento e miscelazione di aria (ossigeno) con il liquido in fase di separazione.

[0008] Si osservi ancora, che in accordo ad un ulteriore aspetto della presente invenzione, in aggiunta o in alternativa ai suddetti aspetti, il fatto di prevedere in un sedimentatore secondo la presente invenzione le suddette tre porzioni di tubazioni coassiali, consente di poter eseguire le operazioni di carico e scarico sostanzialmente senza creare turbolenze nel moto della torbida in separazione e quindi consente di realizzare un sedimentatore rotativo che possa lavorare in continuo senza incorrere nelle problematiche che si hanno nelle tradizionali centrifughe a dischi legate alla presenza delle relative guarnizioni strutturali.

[0009] Fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sedimentatore rotativo (1) ad asse verticale (XI) per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari, comprendente: - un corpo cavo (10) includente una camera di sedimentazione (101, 102, 103) adatta a ricevere una torbida, la torbida comprendendo una prima frazione a minore densità ed una seconda frazione a maqqiore densità, detto corpo cavo (10) comprendendo una parete laterale (104) ed una parete di fondo (105) connessa alla parete laterale (104) che delimitano almeno parzialmente la camera di sedimentazione (101, 102, 103), detta parete laterale (104) includendo almeno una porzione di parete tronco-conica coassiale con detto asse verticale (XI), detta almeno una porzione di parete tronco-conica essendo disposta in modo tale da converqere verso l'alto; - un'unita di azionamento (20) operativamente connessa al corpo cavo (10) per azionare in rotazione tale corpo (10) attorno a detto asse verticale (XI); e - un sistema (30) di tubazioni comunicanti con la camera di sedimentazione (101, 102, 103); in cui detta camera di sedimentazione (101, 102, 103) comprende: una prima camera (101) per accumulare detta seconda frazione di torbida; una seconda camera (102) per l'immissione della torbida, che è delimitata da detta almeno una porzione di parete tronco-conica, la seconda camera (102) essendo situata superiormente alla prima camera (101) ed essendo adatta a comunicare con la prima camera (101); in cui detto sistema di tubazioni (30) comprende: una porzione di tubazione di immissione (31) comunicante con la seconda camera (102) per immettere la torbida nella seconda camera (102); - una porzione di tubazione di scarico (32) comunicante con una parte superiore della camera di sedimentazione (101, 102, 103) per scaricare dalla camera di sedimentazione (101, 102, 103) un liquido chiarificato corrispondente a detta prima frazione di torbida; - una porzione di tubazione di prelievo (33) comunicante con la prima camera (101) per consentire di prelevare detta seconda frazione dalla prima camera (101).
2. Sedimentatore rotativo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione di tubazione di prelievo (33) comprende un rispettivo tratto terminale (331) comunicante con la prima camera (101), la porzione di tubazione di scarico (32) comprende un rispettivo tratto terminale (321) comunicante con la parte superiore della camera di sedimentazione (101, 102, 103) e la porzione di tubazione di immissione (31) comprende un rispettivo tratto terminale (311) comunicante con la seconda camera (102), in cui tali tratti terminali (311, 321, 331) sono coassiali fra loro rispetto a detto asse verticale (XI).
3. Sedimentatore rotativo (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detti tratti terminali (311, 321, 331) sono inseriti dall'alto attraverso la sommità del corpo cavo (10), in cui il tratto terminale (311) della porzione di tubazione di immissione (31) ha un diametro interno maggiore rispetto ad un diametro esterno del tratto terminale (331) della porzione di tubazione di prelievo (33) e in cui il tratto terminale (321) della porzione di tubazione di scarico (32) ha un diametro interno maggiore rispetto ad un diametro esterno del tratto terminale (311) della porzione di tubazione di immissione (31).
4. Sedimentatore rotativo (1A) secondo la rivendicazione 2, in cui detti tratti terminali (311A, 321A, 331A)sono inseriti dal basso attraverso la parete di fondo (105B) del corpo cavo (10A), in cui il tratto terminale (311A) della tubazione di immissione (31A) ha un diametro interno maggiore rispetto ad un diametro esterno del tratto terminale (321A) della tubazione di scarico (32A), in cui il tratto terminale (331A) della tubazione di prelievo (33A) ha un diametro interno maggiore rispetto ad un diametro esterno del tratto terminale (311A) della tubazione di immissione (31A).
5. Sedimentatore rotativo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la parete laterale (104) del corpo cavo (10) è realizzata in un sol pezzo.
6. Sedimentatore rotativo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una prima piastra orizzontale (40) disposta nella camera di sedimentazione (101, 102, 103) e connessa alla parete laterale (104), in cui la prima camera (101) è definita fra la parete laterale (104), la parete di fondo (105), e la prima piastra (40), e in cui la seconda camera (102) è delimitata inferiormente dalla prima piastra (40) e lateralmente da detta almeno una porzione di parete tronco-conica.
7. Sedimentatore rotativo (1) secondo la rivendicazione 6, in cui la prima piastra (40) comprende almeno una prima apertura (41, 42) per consentire il passaggio della seconda frazione dalla seconda camera (102) alla prima camera (101), detta almeno una prima apertura (41, 42) essendo situata in corrispondenza di una porzione periferica radialmente esterna della prima piastra (40).
8. Sedimentatore rotativo (1) secondo la rivendicazione 7, in cui detta almeno una prima apertura (41, 42) è regolabile in ampiezza per regolare una sezione di passaggio per il passaggio della seconda frazione di torbida.
9. Sedimentatore rotativo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la camera di sedimentazione (101, 102, 103) comprende una terza camera (103) per l'affioramento di detta prima frazione di torbida, la terza camera (103) essendo disposta superiormente alla seconda camera (102) ed essendo adatta a comunicare con la seconda camera (102).
10. Sedimentatore rotativo (1) secondo la rivendicazione 9, comprendente una seconda piastra orizzontale (50) disposta nella camera di sedimentazione (101, 102, 103) e connessa alla parete laterale (104), in cui la seconda camera (102) è delimitata superiormente da detta seconda piastra (103) ed in cui la terza camera (103) è delimitata lateralmente dalla

parete laterale (104) ed inferiormente dalla seconda piastra orizzontale (50).
11. Procedimento per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari, comprendente: a) una fase di fornire un sedimentatore rotativo (1) ad asse verticale (XI) comprendente un corpo cavo (10) includente una camera di sedimentazione (101, 102, 103) adatta a ricevere una torbida, la torbida comprendendo una prima frazione di torbida a minore densità ed una seconda frazione di torbida a maqqiore densità, detto corpo cavo (10) comprendendo una parete laterale (104) ed una parete di fondo (105) connessa alla parete laterale (104) che delimitano almeno parzialmente la camera di sedimentazione (101, 102, 103), detta parete laterale (104) includendo almeno una porzione di parete tronco-conica coassiale con detto asse verticale (XI), detta almeno una porzione di parete tronco-conica essendo disposta in modo tale da converqere verso l'alto; in cui detto sedimentatore (1) comprende un sistema (30) di tubazioni comunicanti con la camera di sedimentazione (101, 102, 103); in cui detta camera di sedimentazione (101, 102, 103) comprende: una prima camera (101) per accumulare detta seconda frazione di torbida; una seconda camera (102) per l'immissione della torbida, che è delimitata da detta almeno una porzione di parete tronco-conica, la seconda camera (102) essendo situata superiormente alla prima camera (101) ed essendo adatta a comunicare con la prima camera (101); in cui il sistema (30) di tubazioni comprende: una porzione di tubazione di immissione (31) comunicante con la seconda camera (102) per immettere la torbida nella seconda camera (102); - una porzione di tubazione di scarico (32) comunicante con la parte superiore della camera di sedimentazione (101, 102, 103) per scaricare dalla camera di sedimentazione (101, 102, 103) un liquido chiarificato corrispondente a detta prima frazione di torbida; e - una porzione di tubazione di prelievo (33) comunicante con la prima camera (101) per prelevare la seconda frazione di torbida dalla prima camera (101); b) una fase di immettere la torbida nella seconda camera (102); c) una fase di scaricare detto liquido chiarificato prelevando tale liquido chiarificato dalla parte superiore della camera di sedimentazione (101, 102, 103); d) una fase di prelevare la seconda frazione di torbida dalla prima camera (101); e) una fase di mettere in rotazione il corpo cavo (10) attorno a detto asse verticale (XI) ad una velocità di rotazione controllata per fare in modo che il moto della torbida nel corpo cavo (10) sia in regime laminare.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, in cui detta velocità di rotazione è compresa fra 30 e 200 giri/min.
13. Procedimento secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui la porzione di tubazione di prelievo (33) comprende un rispettivo tratto terminale (331) comunicante con la prima camera (101), la porzione di tubazione di scarico (32) comprende un rispettivo tratto terminale (321) comunicante con la parte superiore della camera di sedimentazione (101, 102, 103) e la porzione di tubazione di immissione (31) comprende un rispettivo tratto terminale (311) comunicante con la seconda camera (102), in cui tali tratti terminali (311, 321, 331) sono coassiali fra loro rispetto a detto asse verticale (XI).
14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui detta fase b) comprende: bO) un'operazione di modulare una portata di alimentazione della torbida in funzione delle esigenze di chiarificazione.
15. Procedimento secondo la rivendicazione 14, in cui detta fase bO) comprende: bOl) un'operazione di aumentare progressivamente detta portata di alimentazione della torbida fino a quando viene raggiunto un predeterminato grado di chiarificazione del liquido chiarificato.
16. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 15, in cui detta fase d) comprende: dOl) un'operazione di prelevare quantità predeterminate della seconda frazione di torbida ad intervalli di tempo regolati e per intervalli di tempo prestabiliti; oppure d02) un'operazione di prelevare una quantità della seconda frazione di torbida in funzione della torbidità del liquido chiarificato.
17. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 16, in cui detta fase b) comprende: bl) un'operazione di immettere in continuo la torbida per caduta dall'alto; in cui detta fase c) comprende: cl) un'operazione di scaricare per caduta ed in continuo il liquido chiarificato; in cui detta fase d) comprende: di) un'operazione di estrarre in modo forzato la seconda frazione di torbida dalla prima camera.
18. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da il a 16, in cui detta fase b) comprende: b2) un'operazione di immettere la torbida dal basso; in cui detta fase c) comprende: c2) un'operazione di scaricare per caduta ed in continuo il liquido chiarificato; in cui detta fase d) comprende: d2) un'operazione di estrarre per caduta, in modo continuo o discontinuo, la seconda frazione di torbida dalla prima camera.
19. Impianto di separazione per la separazione solido/liquido e liquido/liquido di liquidi alimentari comprendente un sedimentatore rotativo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10.
20. Impianto di separazione secondo la rivendicazione 19, comprendete un sistema di controllo automatico per controllare i parametri di funzionamento di detto sedimentatore rotativo.