IT201700017925A1 - Impianto per il recupero dei fanghi reflui. - Google Patents

Description

“Impianto per il recupero dei fanghi reflui.”

La presente invenzione ha per oggetto un impianto per il recupero di fanghi ceramici.

Più in dettaglio, l’invenzione concerne un impianto che consente di riutilizzare i fanghi reflui dell’industria ceramica.

È noto che l’industria ceramica produce una grande quantità di fanghi di scarto, specialmente originati dai residui di impasto, dal lavaggio dei mulini e dalle operazioni di rettifica.

Attualmente, questi fanghi reflui sono smaltiti quali rifiuti speciali, con costi significativi a carico delle imprese ceramiche.

Pertanto, nel settore dell’industria ceramica, è da tempo sentita l’esigenza di un sistema per recuperare nel ciclo produttivo i fanghi di risulta, così da risparmiare sia sulle materie prime che sulle spese per lo smaltimento. Il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un impianto e un metodo di recupero dei fanghi reflui che soddisfi l’esigenza sopra riportata.

Il compito tecnico precisato è raggiunto dall’impianto realizzato in accordo con la rivendicazione 1 e dal metodo attuato in accordo con la rivendicazione 8.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva dell’impianto, come illustrato nella figura 1 allegata.

Con riferimento alla figura 1, si è indicato con 1 l’impianto per il recupero dei fanghi reflui secondo l’invenzione.

L’impianto 1 proposto è stato congegnato per recuperare i fanghi di scarto dell’industria ceramica, reinserendoli nel processo produttivo.

L’impianto 1 include una pluralità di vasche 21, 22, 23 per contenere i vari tipi di fango e una sorgente idrica 20.

La sorgente idrica 20 può essere costituita da un ingresso collegato a un depuratore oppure un ingresso collegato alla rete idrica o ancora una più vasche o cisterne che contengono acqua.

In dettaglio, l’impianto 1 può prevedere almeno due vasche per i fanghi di risulta (ma di preferenza tre, come sarà spiegato nel prosieguo) e una terza vasca 24, o vasca di preparazione, per contenere una miscela formata dai diversi fanghi di ingresso e dall’acqua.

Si anticipa che l’invenzione consente all’utilizzatore di preparare una miscela di fanghi da riutilizzare, secondo una propria “ricetta”, cioè secondo percentuali dei diversi tipi di fanghi da egli stabilite, costituenti alcuni dei parametri di miscelazione che possono essere forniti all’impianto 1 secondo modalità sotto dettagliate.

Inoltre, è possibile ottenere una miscela finale avente una predefinita quantità di massa secca, andando a diluire opportunamente i fanghi di risulta ricevuti in ingresso, che potrebbero essere troppo densi ai fini del riutilizzo nei processi produttivi ceramici.

Di preferenza, l’impianto 1 prevede una vasca 23 che trattiene i fanghi di scarto della rettifica, una vasca 21 per i fanghi da residui di impasti e una vasca 22 per fanghi di lavaggio delle linee di smalteria oppure dei mulini colore.

Come mostrato nella figura allegata, nella forma di realizzazione preferenziale dell’invenzione, l’impianto 1 include un primo circuito fluidodinamico 3 che, a sua volta, comprende innanzitutto un primo ramo 31 che collega la fonte d’acqua 20 alla vasca di preparazione 24 ai fini della diluizione di cui si è detto sopra.

In alternativa o in aggiunta alla forma di realizzazione raffigurata, si potrebbe prevedere che il primo circuito 3 colleghi la fonte d’acqua 20 alle vasche 21, 22, 23 dei fanghi di scarto, così da diluire questi ultimi direttamente nella loro vasca 21, 22, 23 dedicata.

Il primo circuito 3 include poi almeno un secondo e un terzo ramo 31, 32 che collegano le vasche di contenimento dei fanghi di scarto 21, 22, 23 con la vasca di preparazione 24, così da potervi alimentare selettivamente i diversi tipi di fango, ai fini della preparazione della miscela di recupero; nella forma di realizzazione mostrata in figura, la vasca dei fanghi di impasto 21 e quella dei fanghi di lavaggio 22 sono collegate alla vasca di preparazione 24 dal medesimo ramo 31.

Il diversi rami 31, 32, 33 del primo circuito 3 possono comprendere un tratto collettore 30 comune che trasporta i fluidi di scarto alla vasca di preparazione 24.

L’impianto 1 proposto comprende primi mezzi di pompaggio 40, 41, 42, connessi al primo circuito 3 e atti a determinare selettivamente la mandata di fluido in pressione attraverso il primo e/o il secondo e/o il terzo ramo 31, 32, 33.

Ciascuno dei rami 31, 32, 33 sopra citati appartenenti al primo circuito 3 può essere provvisto di una rispettiva pompa 40, 41, 42 (o gruppi di pompe), ognuna attivabile in modo indipendente a consentire di alimentare il relativo fluido alla vasca di destinazione; nella forma di realizzazione preferenziale, ma non inderogabile, mostrata in figura, la vasca dei fanghi di impasto 21 e quella dei fanghi di lavaggio 22 sono connesse a un'unica pompa 41.

In generale, l’impianto 1 può prevedere, tra ciascuna vasca 21, 22, 23, 34, 25 e la relativa pompa di mandata, una valvola 51, 52, 53, 5, 55 (di preferenza una elettrovalvola) che intercetta il fluido che esce dalla vasca medesima; la stessa cosa vale per la fonte idrica 20, che può essere provvista, in uscita dell’elettrovalvola indicata con 56 in figura.

L’impianto 1 è poi provvisto di un secondo circuito 6 fluidodinamicamente collegato alla vasca di preparazione 24 e comprendente sia un ramo di esame 61, che consente il prelievo e la reimmissione della miscela in preparazione da e nella vasca di preparazione 24 medesima, sia un ramo di uscita 62 che consente di mandare in uscita la miscela preparata, verso una destinazione di cui si dirà in un paragrafo successivo.

È inoltre prevista una valvola 57 (di preferenza un’elettrovalvola), che intercetta il flusso sul ramo di esame 61, in modo da consentire o inibire il passaggio della miscela.

L’invenzione include un primo dispositivo elettronico 71 di misura della densità collocato in corrispondenza del secondo circuito 6, atto a rilevare la densità (e più precisamente la concentrazione massica) della miscela e atto a produrre un primo segnale funzione della densità rilevata, istante per istante, nel secondo circuito 6.

In dettaglio, il primo dispositivo 71 è collocato lungo il ramo di esame 61, a valle della suddetta valvola 57.

Un secondo dispositivo di misura 72 della densità può essere collocato in corrispondenza del ramo collettore 30 del primo circuito 3, così da determinare la concentrazione massica dei fanghi alimentati alla vasca di preparazione 24.

L’invenzione prevede poi la presenza secondi mezzi di pompaggio 43, preferibilmente costituiti da una o più pompe, connessi al secondo circuito 6 e atti a mandare la miscela lungo i rami 61, 62 del secondo circuito 6 stesso.

L’impianto 1 proposto include di preferenza un dispositivo agitatore 73, 74, 75, 76, 77 motorizzato per ciascuna vasca che contenga fanghi e miscele di fanghi.

Ognuna di tali vasche 21, 22, 23, 24, 25 può anche includere un sensore di livello 81, 82, 83, 84, 85, ad esempio costituito da un sensore a ultrasuoni, che determina il livello dei fanghi nelle vasche; tale sensore 81, 82, 83, 84, 85 non solo serve a evitare tracimazioni, ma può essere impiegato per fare stime sulla quantità di “cariche” o dosi di materiale fangoso a disposizione, secondo modalità meglio descritte in seguito.

Secondo un aspetto importante dell’invenzione, l’impianto 1 include un’unità di controllo elettronica collegata al citato primo dispositivo 71 e configurata per comandare i primi e i secondi mezzi di pompaggio 41, 42, 43 in accordo con parametri di miscelazione predeterminati e in funzione dei valori del suddetto primo segnale prodotto dal primo dispositivo 71 stesso.

L’unità di controllo può includere un PLC (controllore logico programmabile) o un microprocessore oppure un microcontrollore.

In generale, l’unità di elaborazione può essere costituita da uno o più dispositivi elettronici di calcolo, disposti in locale o in remoto e può includere moduli hardware o software per eseguire istruzioni e programmi. In dettaglio, l’unità di elaborazione comanda le pompe 40, 41, 42, 43, 44 e le elettrovalvole 51, 52, 53, 54, 55 incluse nell’impianto 1, oltre che gli agitatori 73, 74, 75, 76, 77; inoltre, riceve e si serve dei segnali prodotti dai sensori 71, 72, 81, 82 o altri dispositivi di misura presenti nell’impianto 1. Un’interfaccia utente è collegata all’unità di controllo ed è configurata per consentire di inserire o selezionare i parametri di miscela, in base ai quali viene determinato come preparare la miscela di fanghi che dovrà essere reimmessa nel processo produttivo.

L’unità di controllo comprende mezzi di calcolo configurati per determinare la massa secca della miscela contenuta nella vasca di preparazione 24 in funzione del primo segnale suddetto.

Inoltre, l’unità di controllo è configurata per comandare l’azionamento della pompa (o pompe) 40, in modo da alimentare acqua alla vasca di preparazione 24, fintanto che i mezzi di calcolo non verificano che la densità della miscela ha raggiunto un valore di soglia funzione di un parametro di densità preimpostato.

Il parametro di densità è uno dei succitati parametri di scelta e può essere immesso o selezionato tramite l’interfaccia.

Prima di introdurre ulteriori componenti dell’impianto 1 proposto, si illustra di seguito il funzionamento di base dell’invenzione.

Le vasche dei fanghi di partenza 21, 22, 23 vengono innanzitutto riempite con i fanghi di scarto dell’industria ceramica; a tal fine, può essere prevista una vasca di carico 26, connessa a un terzo circuito 9 avente un ramo di scarico 91, 92, 93 per ciascuna vasca 21, 22, 23, preferibilmente intercettato da una rispettiva elettrovalvola 56, 57, 58.

L’utilizzatore, tramite l’interfaccia, definisce i parametri di miscelazione, da impiegarsi per la preparazione della miscela di fanghi.

In dettaglio, l’utilizzatore può inserire la densità obiettivo che la miscela deve avere al fine di essere utilmente reimmessa nel ciclo produttivo, ad esempio alimentata a un mulino continuo per impasti 100.

Inoltre, l’utilizzatore può anche scegliere le proporzioni di diversi tipi di fanghi, ad esempio da rettifica, da impasti o da lavaggio, che richiede per la miscela finale.

A questo punto, l’unità di elaborazione comanda opportunamente le pompe perché inizino a trasmettere i diversi fanghi dalle rispettive vasche 21, 22, 23, lungo il primo circuito 3, alla vasca di preparazione 24.

Durante questa fase, la densità dei fanghi provenienti dalle diverse vasche 21, 22, 23 viene misurata dal suddetto secondo dispositivo di misura 72 e registrata in mezzi di memoria associati all’unità di controllo.

Inoltre, vengono anche registrati i volumi dei diversi fanghi conferiti alla vasca di preparazione 24.

Quando la vasca di preparazione 24 è stata riempita fino a un prefissato livello, la pompa 43 del secondo circuito 6 suddetto e l’elettrovalvola 57 del ramo di esame 61 sono attivati in modo da consentire di verificare, tramite il primo dispositivo 71 di misura, se la densità della miscela contenuta nella vasca di preparazione 24 è pari o inferiore a quella desiderata.

Se la densità è eccessiva, l’unità di elaborazione aziona la pompa 40 del primo ramo 31 per portare acqua alla vasca di preparazione 24, fino a che la densità della miscela non raggiunge quella definita come obiettivo.

Quando la miscela ottenuta è come quella richiesta dall’utilizzatore, essa viene mandata lungo il succitato ramo di uscita 62.

Grazie al fatto che l’unità di elaborazione ha ricevuto dal secondo dispositivo di misura 72 l’informazione sulla densità dei diversi fanghi di partenza, ha a disposizione l’informazione della quantità dei diversi tipi di fanghi che sono stati mandati alla vasca di preparazione 24 per ottenere la miscela desiderata e conosce il livello di riempimento delle singole vasche 21, 22, 23 (grazie ai sensori di livello 81, 82, 83), allora essa è in grado di predeterminare il numero di cariche dei singoli componenti fangosi sono presenti in quel momento nell’impianto 1, e prestabilire se sia necessario procedere a richiedere in ingresso un nuovo carico di un certo tipo di fango, ecc…

Il secondo circuito 6, in corrispondenza del ramo di uscita 62 è provvisto di un primo sensore di misura di portata 81, ad esempio di tipo magnetico, per conoscere quanta miscela fangosa vi passi attraverso.

Il ramo di uscita 62 termina in una vasca di rilancio 25 che costituisce un polmone di miscela dal quale, tramite un quarto circuito 110 provvisto di pompa 44 e di (secondo) misuratore di portata 82, porta la miscela al dispositivo utilizzatore 100 che, come si è detto, può essere un mulino continuo.

Il mulino 100 e la vasca di rilancio 25 sono di preferenza dotati di un rispettivo sensore di livello 85, 86, la vasca 25 comprendendo anche un agitatore 75.

L’invenzione si configura anche come un metodo per il recupero di fanghi reflui, che può essere attuato tramite l’impianto 1 sopra descritto.

Nei suoi aspetti più generali, il metodo proposto comprende le fasi di: rendere disponibile una pluralità di fanghi di scarto di tipo diverso, provenienti dall’industria ceramica; rendere disponibile acqua; miscelare i fanghi e l’acqua fino a ottenere una miscela di fanghi avente una densità desiderata; e rendere disponibile la miscela a un dispositivo utilizzatore 100, che può essere un mulino continuo oppure un diverso dispositivo / impianto 1 / macchina per la lavorazione ceramica.

In ogni caso, ciascuna funzionalità svolta dall’impianto 1 proposto può costituire l’attuazione di una delle fasi del metodo dell’invenzione.

Come detto, di preferenza, i fanghi che costituiscono il materiale di partenza possono includere scarti di rettifica, fanghi da residui di impasti e fanghi di lavaggio di linee di smalteria e/o di mulini colore.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto (1) per il recupero di fanghi reflui, comprendente: almeno una prima vasca (21, 22, 23) per contenere un primo tipo di fango; almeno una seconda vasca (21, 22, 23) per contenere un secondo tipo di fango; almeno una fonte idrica (20); almeno una terza vasca (24) per contenere una miscela di fanghi; almeno un primo circuito (3) fluidodinamico comprendente a sua volta: almeno un primo ramo (31) che collega la fonte idrica (20) alla terza vasca (24) e/o a dette prima e seconda vasca (21, 22, 23); e almeno un secondo e un terzo ramo (32, 33) che collegano rispettivamente la prima e la seconda vasca alla terza vasca; primi mezzi di pompaggio (40, 41, 42), connessi a detto primo circuito (3) fluidodinamico e atti a determinare selettivamente la mandata di fluido in pressione attraverso detti primo, secondo e/o terzo ramo (31, 32, 33); almeno un secondo circuito (6) fluidodinamicamente collegato a detta terza vasca (24), comprendente sia un ramo di esame (61), che consente il prelievo e la reimmissione della miscela in preparazione da e nella quarta vasca (24) stessa, sia un ramo di uscita (62) che consente di mandare in uscita la miscela preparata; secondi mezzi di pompaggio (43), connessi a detto secondo circuito (6), per determinare la mandata di miscela lungo il secondo circuito (6); almeno un primo dispositivo (71) di misura della densità, collocato in corrispondenza del secondo circuito (6), atto a rilevare la densità della miscela e atto a produrre un primo segnale funzione della densità rilevata; un’unità di controllo collegata a detto primo dispositivo (71) e configurata per comandare detti primi e secondi mezzi di pompaggio (40, 41, 42, 43) in accordo con parametri di miscelazione predeterminati e in funzione di detto primo segnale.
2. 2. Impianto (1) secondo la rivendicazione precedente, comprendente almeno una quarta vasca (21, 22, 23) per contenere un terzo tipo di fango, collegata al primo circuito (3).
3. 3. Impianto (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di controllo comprende mezzi di calcolo configurati per determinare la massa secca della miscela contenuta nella terza vasca, in funzione del valore di detto primo segnale, l’unità di controllo essendo atta a comandare i primi mezzi di pompaggio (40) per alimentare acqua dalla suddetta fonte (20) alla terza vasca (24), fintanto che la densità della miscela non raggiunge un valore di soglia funzione di un parametro di densità preimpostato.
4. 4. Impianto (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un’interfaccia utente collegata a detta unità di controllo e configurata per consentire a un utente di inserire o selezionare detti parametri di miscela.
5. 5. Impianto (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima, la seconda, la terza e la quarta vasca sono ciascuna provviste di un agitatore (73, 74, 75, 76, 77).
6. 6. Impianto (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un secondo dispositivo di misura (72) della densità collocato lungo il primo circuito (3) e atto a produrre un secondo segnale funzione della densità misurata, l’unità di controllo essendo collegata a detto secondo dispositivo di misura in modo da ricevere detto secondo segnale.
7. 7. Impianto (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un dispositivo di rilevazione della portata (81) connesso a detto ramo di uscita (62) del secondo circuito (6) e atto a produrre un segnale di portata trasmesso all’unità di controllo.
8. 8. Metodo per il recupero di fanghi reflui, comprendente le fasi di: rendere disponibili almeno due tipi di fanghi di scarto provenienti dall’industria ceramica; rendere disponibile acqua; miscelare i fanghi e l’acqua fino a ottenere una miscela di fanghi avente una densità desiderata; e rendere disponibile la miscela a un dispositivo utilizzatore (100).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detti fanghi includono scarti di rettifica, fanghi da residui di impasti e fanghi di lavaggio di linee di smalteria e/o di mulini.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 8 o la rivendicazione 9, in cui detto dispositivo utilizzatore (100) è un mulino continuo per impasti.