ITMI950122A1 - Procedimento ed impianto per il trattamento mediante pirolisi di rifiuti contenenti materiale organico particolarmente per il - Google Patents

Abstract

Il presente trovato si riferisce ad un procedimento e ad un impianto per il trattamento, mediante pirolisi, di rifiuti contenenti materiale organico, particolarmente per il trattamento di rifiuti solidi urbani. Il procedimento comprende: una fase di caricamento dei rifiuti da sottoporre a trattamento su carrelli di trasporto, una fase di inserimento dei carrelli contenenti i rifiuti in un tunnel di trattamento nel quale è definita una camera di pirolisi, una fase di riscaldamento indiretto dei rifiuti internamente alla camera di pirolisi fino ad una temperatura atta ad ottenere la pirolisi dei rifiuti con estrazione, dalla camera di pirolisi, del gas generato dal processo di pirolisi e una fase di estrazione dei carrelli dal tunnel per eseguire lo scarico dei residui solidi rimasti nei carrelli.

Description

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un procedimento ed un impianto per il trattamento, mediante pirolisi, di rifiuti contenenti materiale organico, particolarmente per il trattamento di rifiuti solidi urbani.

Come ? noto, lo smaltimento dei rifiuti, in particolare lo smaltimen-to dei rifiuti solidi urbani, costituisce un problema che, negli ultimi anni, ha assunto dimensioni allarmanti.

Bench? esistano normative rivolte ad incentivare il riciclaggio di gran parte dei rifiuti e a ridurre quanto pi? possibile il danno ambienta-le causato dallo smaltimento, la situazione impone, molto spesso, scelte di emergenza che non sempre consentono di rispettare pienamente queste normative.

Le tecniche attualmente seguite per lo smaltimento dei rifiuti solidi urbani sono rappresentate principalmente dall'interramento e dall'incene-rimento.

La tecnica di interramento, che allo stato attuale ? quella maggiormente utilizzata in virt? della maggiore economicit?, ? la tecnica che presenta pi? problemi per il fatto che la scelta ottimale dell'ubicazione risulta difficile, in quanto il luogo prescelto deve rispondere a requisi-ti idro-geologici estremamente rigorosi, per il fatto che esiste il peri-colo di inquinamento delle falde acquifere, e per il fatto che richiede complesse ed onerose operazioni di costruzione e bonifica.

La tecnica di incenerimento richiede la realizzazione di impianti notevolmente pi? costosi particolarmente per quanto riguarda i dispositivi di depurazione dei fumi derivanti dalla combustione dei rifiuti. Questa tecnica, bench? offra buone garanzie contro l'inquinamento atmosferico da emissioni macroinquinanti, come ad esempio i particolati, risulta meno sicura per quanto concerne i cosiddetti microinquinanti ad alto rischio gi? a basse concentrazioni, come ad esempio i metalli pesanti, i composti or-ganici clorurati, gli idrocarburi policiclici e le diossine.

Per risolvere i problemi connessi alle tecniche di interramento e di incernerimento, sono state sperimentate, negli .ultimi anni, tecniche alternative.

Una di queste tecniche ? rappresentata dalla pirolisi dei rifiuti che consiste nell?ottenere, mediante riscaldamento a temperature solitamente attorno a 500?C-600?C, la distillazione distruttiva della componente orga-nica dei rifiuti mediante la rottura dei legami chimici delle grandi molecole di materie plastiche, gomme, materie organiche vegetali, con forma-zione di gas parzialmente utilizzabile come combustibile e di un residuo solido contenente materiale carbonioso anch'esso eventualmente utilizzabi-le come combustibile.

Gli impianti per la pirolisi dei rifiuti solidi urbani, realizzati sino ad oggi, attuano un riscaldamento diretto del materiale sottoposto a trattamento, ovvero il riscaldamento dei rifiuti viene realizzato immet-tendo, in un reattore di pirolisi, sia i rifiuti che un gas caldo, deri-vante da un processo di combustione, che contatta direttamente i rifiuti portandoli alla temperatura necessaria per ottenere la pirolisi.

A causa di questo fatto, il prodotto gassoso in uscita dal reattore di pirolisi ? costituito da una miscela di gas prodotto dalla pirolisi e di gas di combustione che rende estremamente complessi i trattamenti successivi per l'abbattimento delle sostanze inquinanti e per il recupero dei prodotti utilizzabili per la produzione di energia.

Inoltre, durante il riscaldamento, si possono verificare indesiderati fenomeni di combustione dei rifiuti che, tra l'altro, complicano il con-trollo dell'andamento del processo in quanto innalzano, in modo casuale, la temperatura.

Gli impianti per la pirolisi dei rifiuti di tipo noto risultano, inoltre, di complessa ed onerosa attuazione e di difficile gestione.

Per questo motivo, la tecnica di trattamento dei rifiuti mediante pi-rolisi, bench? a livello teorico consenta uno smaltimento razionale dei rifiuti con enormi vantaggi rispetto alle tecniche di incenerimento e di interramento, ha avuto, fino ad oggi, una diffusione estremamente ridotta.

Compito precipuo del presente trovato ? quello di risolvere i proble-mi sopra esposti realizzando un procedimento per il trattamento, mediante pirolisi, di rifiuti che renda sensibilmente pi? semplici, rispetto ai procedimenti di pirolisi di tipo noto, le operazioni di abbattimento dei prodotti inquinanti e di recupero energetico dei gas ed eventualmente de-gli altri prodotti dalla pirolisi dei rifiuti.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato ? quello di pro-porre un procedimento che possa essere controllato e gestito in modo estremamente semplice sulla base di parametri preimpostati in funzione della tipologia dei rifiuti trattati, con un'elevata flessibilit? operativa.

Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un procedimento che consenta di recuperare il residuo carbonioso e il bio-olio, derivanti dalla pirolisi dei rifiuti, per il loro sfruttamento come prodotti combustibili.

Un ulteriore scopo del trovato ? quello di realizzare un impianto che possa attuare un tale procedimento di trattamento in modo praticamente continuo.

Un altro scopo ancora del trovato ? quello di realizzare un impianto strutturalmente semplice che richieda investimenti relativamente contenuti e bassi costi di esercizio.

Non ultimo scopo del trovato ? quello di realizzare un impianto che offra adeguate garanzie contro il pericolo di inquinamento ambientale.

Questo compito, nonch? questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un procedimento per il trattamento, mediante pirolisi, di rifiuti contenenti materiale organico, particolarmente per il trattamento di rifiuti solidi urbani, caratterizzato dal fatto di compren dere: una fase di caricamento dei rifiuti da sottoporre a trattamento su carrelli di trasporto, una fase di inserimento di detti carrelli, conte-nenti i rifiuti, in un tunnel di trattamento con definita una camera di pirolisi, una fase di riscaldamento indiretto dei rifiuti internamente a detta camera di pirolisi fino ad una temperatura atta ad ottenere la pi-rolisi dei rifiuti con estrazione da detta camera di pirolisi del gas ge-nerato dal processo di pirolisi e una fase di estrazione dei carrelli da detto tunnel per lo scarico dei residui solidi rimasti nei carrelli.

Per l'esecuzione del procedimento secondo il trovato, viene preferibilmente impiegato un impianto, caratterizzato dal fatto di comprendere: un tunnel di trattamento, mezzi di movimentazione di carrelli di carico dei rifiuti da trattare lungo detto tunnel, mezzi di separazione dell'interno di detto tunnel dall'ambiente esterno, in detto tunnel essendo definita almeno una camera di pirolisi provvista di mezzi di riscaldamento indiretto dei rifiuti immessi in detta camera di pirolisi, in detti carrelli, ad una temperatura atta ad ottenere la pirolisi dei rifiuti, essendo inoltre previsti mezzi di estrazione e di trattamento del gas generato dal processo di pirolisi da detta camera di pirolisi.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno mag-giormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del procedimento secondo il trovato, nonch? dell'impianto della sua esecuzione, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra lo schema dell'impianto per l'esecuzione del procedimento secondo il trovato;

la figura 2 illustra schematicamente i mezzi di movimentazione dei carrelli di caricamento dei rifiuti lungo il tunnel di trattamento;

la figura 3 illustra, in una sezione schematica eseguita in un piano verticale, la camera di pirolisi;

la figura 4 illustra uno schema di flusso del procedimento secondo il trovato.

Con riferimento alle figure citate, l'impianto per l'esecuzione del procedimento secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un tunnel di trattamento 2 che si sviluppa preferibilmente in un piano orizzontale e secondo una conformazione sostanzialmente ad U, in modo tale da presentare un'apertura di ingresso 3 ed un'apertura di uscita 4 situate da uno stesso lato.

L'impianto comprende mezzi di movimentazione di carrelli 5, nei quali vengono caricati i rifiuti da sottoporre a trattamento, lungo il tunnel 2.

I mezzi di movimentazione dei carrelli 5 internamente al tunnel 2 comprendono rotaie 6 che si sviluppano in asse lungo i due rami 2a e 2b del tunnel 2 ed una trave 7a e 7b per ciascuno dei due rami del tunnel 2 che ? alloggiata, in modo scorrevole, in una sede 8 che si sviluppa sul fondo del tunnel tra le rotaie 6.

Ciascuna trave 7a e 7b ? azionabile con moto alternato parallelamente allo sviluppo del relativo ramo del tunnel 2 nella quale ? alloggiata, ad esempio mediante cilindri fluidodinamici 9a e 9b azionabili a comando. Inoltre, ciascuna trave 7a e 7b ? provvista di gruppi di riscontri 10a e 10b che sono estraibili a comando superiormente dalla trave 7a e 7b, ad esempio mediante cilindri fluidodinamici 11a, 11b, 12a, 12b per essere im-pegnati o disimpegnati con i carrelli 5 disposti sulle rotaie 6.

In pratica, l'avanzamento dei carrelli 5 lungo II tunnel 2, viene eseguito ad intermittenza mediante l'azionamento combinato dei cilindri fluidodinamici 9a e 9b che provocano il movimento alternato delle travi 7a e 7b lungo il tunnel e dei cilindri fluidodinamici 11a, 11b, 12a e 12b che impegnano i riscontri 10a e 10b con i carrelli trasmettendo la traslazione della trave ai carrelli.

Lungo il traverso 2c che unisce i due rami paralleli del tunnel 2, ? previsto un dispositivo di trasferimento, costituito ad esempio da una piattaforma mobile 13 dei carrelli dalle rotaie poste lungo il ramo 2a del tunnel, alle rotaie poste sul ramo 2b.

Lo spostamento della piattaforma mobile 13 da un ramo del tunnel all'altro, pu? essere ottenuto ad esempio mediante un cilindro fluidodinamico 14 che agisce sulla piattaforma mobile 13 provocando il suo spostamento alternato lungo una direzione perpendicolare allo sviluppo dei due rami paralleli 2a e 2b del tunnel 2.

Nel tunnel 2 risultano definite, a partire dall'apertura di ingresso 3 e seguendo la direzione di avanzamento 100 dei carrelli 5 lungo il tun-nel 2, una camera di preriscaldamento 20, una camera di pirolisi 21 che ? suddivisa in una prima sezione situata nel ramo 2a del tunnel ed in una seconda sezione situata nel ramo 2b del tunnel, ed una camera di raffred-damento 22.

Preferibilmente, tra l'apertura ingresso 3 e la camera di preriscaldamento 20, ? definita una prima camera neutra 24 che ? separata dall'ambiente esterno e dalla camera di preriscaldaraento 20 da due porte a ghigliottina 25 e 26 che vengono aperte e chiuse, ad esempio mediante cilin-dri fluidodinamici 27 e 28.

Tra la camera di preriscaldamento 20 e la camera di pirolisi 21, ? opportunamente prevista una seconda camera neutra 29 che ? separata dalla camera di preriscaldamento 20 e dalla camera di pirolisi 21 da porte a ghigliottina 30 e 31 la cui apertura ? comandata da cilindri fluidodinami-ci 32 e 33, in modo analogo alle porte a ghigliottina 25 e 26.

Tra la camera di pirolisi 21 e la camera di raffreddamento 22, ? vantaggiosamente prevista una terza camera neutra 34, anch'essa separata dalla camera di raffreddamento 22 e dalla camera di pirolisi da porte a ghigliottina 35 e 36 azionate da cilindri fluododinamici 37 e 38.

Cos? pure, tra la camera di raffreddamento 22 e l'ambiente esterno, ? opportunamente prevista una quarta camera neutra 39 che ? separata dall'ambiente esterno e dalla camera di raffreddamento 22 da porte a ghigliottina 40 e 41 che sono azionate da cilindri fluidodinamici 42 e 43.

Lungo ciascun ramo del tunnel 2 sono previsti, sulla trave 7a o 7b, almeno due gruppi di riscontri 10a e 10b che sono azionabili, in modo indipendente tra loro, in modo tale che l'introduzione di un carrello nel-l'apertura di ingresso 3 del tunnel, avvenga con le porte 25 e 31 aperte, mentre sono chiuse le porte 26 e 30, mentre il passaggio del carrello dalla prima camera neutra 24 alla camera di preriscaldamento 20, come pure il passaggio del carrello dalla seconda camera neutra 29 alla camera di pirolisi 21, viene eseguito con le porte 26 e 30 aperte, successivamente alla chiusura delle porte 25 e 31. Lo stesso accorgimento viene attuato sull'altro ramo del tunnel in modo tale che la camera di pirolisi 21 non pos-sa mai trovarsi in collegamento diretto con l'ambiente adiacente. Mediante questo accorgimento, abbinato alla presenza delle camere neutre 24, 29, 34 e 39, l'emissione di sostanze inquinamenti nell'ambiente esterno viene praticamente azzerata.

Per maggiore chiarezza, le porte che separano le varie camere defini-te nel tunnel 2, nonch? le travi 7a e 7b con i relativi riscontri 10a e 10b, sono state rappresentate in un piano ruotato di 90? rispetto al piano effettivo di giacitura rispetto al tunnel nella figura 2. Inoltre, le travi 7a e 7b, nonch? i riscontri 10a e 1Ob ed i relativi organi di azionamento, sono stati illustrati affiancati ai due rami 2a e 2b del tunnel rappresentato in pianta.

In prossimit? dell'apertura di ingresso 3 e dell'apertura di uscita 4 del tunnel, ? previsto un dispositivo di trasferimento dei carrelli 5 dall'uscita verso l'ingresso costituito ad esempio da una piattaforma mobile 45 che ? azionata da un cilindro fluidodinamico 46.

L'intero sistema di movimentazione dei carrelli e porte ? controllato da un organo di comando e controllo, ad esempio PLC, che gestisce la movimentazione di tali organi secondo una sequenza programmata.

L'impianto secondo il trovato ? provvisto, internamente alla camera di pirolisi 21, di mezzi di riscaldamento indiretto dei rifiuti immessi nella camera di pirolisi 21 e contenuti nei carrelli 5. Tali mezzi di riscaldamento indiretto sono costituiti da corpi radianti 50 come ad esempio batterie di corpi tubolari, che sono alimentati, attraverso un condotto 51 con i fumi di una camera di combustione 52.

L'uscita dei corpi radianti 50 ? collegata ad uno scambiatore 53 nel quale i gas, ovvero i fumi in uscita dai corpi radianti, vengono utilizza-ti ulteriormente quale fluido riscaldante per eseguire il preriscaldamento dell'aria di combustione, che, attraverso un condotto 54, viene convoglia-ta alla camera di combustione 52.

La circolazione dei fumi provenienti dalla camera di combustione 52 all'interno dei corpi radianti 50, viene eseguita mediante un dispositivo di aspirazione 55 che ? connesso, con il suo condotto di aspirazione, in uscita allo scambiatore 53 e che, attraverso un condotto 56, convoglia i gas o fumi esausti ad una valvola di regolazione 57. Tale valvola di rego lezione 57 presenta un primo condotto di uscita 58, che ? collegato ad un camino ciclonante 59, ed un secondo condotto di uscita 60 che ? collegato al condotto 51 proveniente dalla camera di combustione 52. La valvola 57 ? regolabile in modo tale da incrementare o diminuire la portata di fumi (aventi indicativamente una temperatura di circa 200-250?C) che viene con-vogliata lungo il condotto 60, ovvero ricircolata, in aggiunta ai fumi provenienti direttamente dalla camera di combustione 52 (aventi indicati-vamente una temperatura di circa 900-1000?C) in modo tale da consentire una regolazione della temperatura dei fumi immessi nei corpi radianti 50 e quindi da regolare la temperatura all'interno della camera di pirolisi 21.

L'impianto comprende mezzi di estrazione e di trattamento del gas ge-nerato dal processo di pirolisi internamente alla camera di pirolisi 21. Tali mezzi di estrazione e trattamento comprendono un aspiratore 61 che ? collegato, con il suo condotto di aspirazione, ad un condotto di estrazio-ne 62 provvisto di una serie di derivazioni collegate con l'interno della camera di pirolisi 21.

Il condotto di estrazione 62 presenta, inoltre, una derivazione 62a che ? collegata con la camera di preriscaldamento 20.

Il condotto 62 ? collegato con l'ingresso di una prima torre di la-vaggio e di condensazione 63 che ? connessa in serie con una seconda torre di lavaggio e di condensazione 64. Il condotto di uscita dei gas dalla se-conda torre di lavaggio e di condensazione 64 ? collegato ad un condotto di trattamento 65 che, attraverso un condotto 66, viene alimentato con una sostanza atta ad ottenere l'abbattimento del grado di acidit? del gas in uscita dalla seconda torre di lavaggio e di condensazione 64. Tale sostanza pu? essere costituita, ad esempio, da bicarbonato di sodio fornito da un apposito dispositivo di alimentazione con mulino 67.

Il condotto di trattamento 65 ? connesso, in uscita, ad un dispositivo di filtrazione 68 mediante il quale vengono trattenuti l'eccesso di reagente ed i sali derivanti dalla reazione con la sostanza fornita dal dispositivo 67 e, i gas in uscita dal dispositivo di filtrazione 68, vengono immessi, attraverso un condotto 69, in una terza torre di lavaggio e di condensazione 70. Il condotto di uscita 71 dei gas della torre di lavaggio e di condensazione 70 ? collegato con la terza camera neutra 34 e con la camera di raffreddamento 22.

L'interno della terza camera neutra 34 e della camera di raffredda-mento 22 ? collegato ad un condotto 72 che alimenta un bruciatore 73 posto nella camera di combustione 52.

Nella camera di combustione 52 pu? essere previsto un bruciatore di avviamento 74, che pu? essere alimentato ad esempio con metano, nonch? di bruciatori ausiliari in grado di bruciare carbone o bio-olio, non illu-strati per semplicit?. I bruciatori del carbone e del bio-olio possono essere inseriti in un'altra camera di combustione comunque collegata alla camera di combustione 52.

Le torri di lavaggio e condensazione 63, 64 e 70, che attuano anche un raffreddamento del gas estratto dalla camera di pirolisi 21, sono ali-mentate con acqua, attraverso un condotto 80 e sono provviste di vasche di raccolta del condensato 81 e 82.

Nella vasca di raccolta 81, dove condensano essenzialmente catrami ed oli, pesca il condotto di aspirazione di una pompa 83 che alimenta un dispositivo di separazione 84, di tipo noto, in grado di eseguire la separazione dell'acqua e degli olii, ovvero bio-olio, dal catrame.

Nella vasca di raccolta 81 pesca anche il condotto di aspirazione di un'altra pompa 85 che alimenta un dispositivo separatore 86, di tipo noto, in grado di separare l'olio residuo dall'acqua. Il condotto di aspirazione della pompa 85 ? anche collegato con un condotto di uscita 87 del dispositivo separatore 84, attraverso il quale il dispositivo 84 allontana l'ac-qua e gli olii separati dal catrame.

Nella vasca di raccolta 82, dove condensano gli altri prodotti organici e parzialmente l'acqua, pesca il condotto di aspirazione di una pompa 88 che alimenta un dispositivo di trattamento delle acque acide 89, di tipo noto, e che convoglia le acque trattate in una ulteriore vasca 90. Inoltre, pu? essere previsto un ulteriore dispositivo di separazione 91, anch'esso di tipo noto, in grado di eseguire la.separazione finale e fine degli olii dall'acqua, che viene alimentato mediante una pompa 92 che pesca nella vasca 90. Nella vasca 90 o ili una vasca successiva potranno es-sere applicati trattamenti di tipo noto per l'eliminazione di metalli pe-santi e per l'abbattimento del carico organico nel refluo.

Per completezza descrittiva, occorre dire che, in prossimit? del-l'apertura di uscita 4, pu? essere previsto un dispositivo ribaltatore 93 per i carrelli 5 per agevolare lo scarico dei residui solidi derivanti dal trattamento dei rifiuti operato all'interno del tunnel 2.

Inoltre, lungo lo sviluppo del tunnel, si possono prevedere pozzetti di eventuale raccolta delle acque e condensati, contrassegnati con i numeri di riferimento 94 e 95, che sono collegati ad un pozzetto di raccolta 96. Sempre lungo lo sviluppo del tunnel 2, si possono prevedere dispositivi di spruzzatura di acqua, alimentati da un apposito condotto 97, con finalit? di sicurezza contro il pericolo di incendi.

Il funzionamento dell'impianto nell'esecuzione del procedimento secondo il trovato ? il seguente.

I carrelli 5, caricati con i rifiuti, ad esempio rifiuti solidi urbani (R S U), da sottoporre a trattamento, vengono inseriti nel tunnel 2 ed avanzati in modo intermittente lungo lo sviluppo del tunnel 2.

Durante l'avanzamento all'interno del tunnel, i carrelli 5 passano inizialmente nella prima camera neutra 24 e, successivamente, con le modalit? previste per limitare al massimo il collegamento per l'interno del tunnel con l'esterno, all'interno della camera di preriscaldamento 20. La vicinanza della camera di pirolisi 21 alla camera di preriscaldamento 20, assicura, all'interno di tale camera di preriscaldamento 20, una temperatura che, a seconda della temperatura mantenuta nella camera di pirolisi 21, pu? variare sostanzialmente tra i 40?C e gli 80?C. A questa temperatura, si ha un inizio dell'essiccazione dei rifiuti con formazione di vapore ed eventualmente di gas pirolignoso in quantit? modesta. Il vapore e l'eventuale gas pirolignoso vengono estratti dalla camera di preriscalda-mento 20 attraverso il condotto 62a.

Nella seconda camera neutra 29 che, a seguito della vicinanza ancora maggiore con la camera di pirolisi 21, presenta una temperatura sostan-zialmente compresa tra 60"C e 100?C, prosegue l'essiccazione dei rifiuti con formazione di vapore e di gas pirolignoso che vengono estratti indirettamente dalla seconda camera neutra 29 quando questa viene posta in comunicazione con la camera di preriscaldamento 20, oppure con la camera di pirolisi 21.

Nella camera di pirolisi 21, la temperatura, a seguito del riscaldamento indiretto operato dai corpi radianti 50, ? sostanzialmente compresa tra 200<*>C e 650<*>C a seconda della tipologia dei rifiuti da trattare, preferibilmente di 500"C nel caso di rifiuti solidi urbani.

A questa temperatura avviene la pirolisi dei rifiuti ovvero la decom-posizione termochimica della materia organica in essi contenuta. I prodot-ti di questa reazione termochimica, che avvienepraticamente in assenza di aria, sono costituiti da una fase solida, che rimane nei carrelli 5, e da una fase gassosa che viene asportata dalla camera di pirolisi 21 attraver-so il condotto 62.

La fase gassosa ? a sua volta formata da una componente condensabile e da una componente incondensabile.

La componente condensabile contiene essenzialmente acqua, catrami, peci, idrocarburi alifatici ed aromatici, acidi organici, alcooli, mentre la componente incondensabile ? composta sostanzialmente da idrogeno, idrocarburi leggeri, monossido di carbonio ed anidride carbonica.

Mediante il passaggio attraverso le torri di lavaggio e condensazione 63, 64, nonch? l'ulteriore passaggio attraverso la torre di condensazione e lavaggio 70, la componente incondensabile viene separata dalla componente condensabile e, successivamente, convogliata nella terza camera neutra 34 e nella camera di raffreddamento 22, ove, venendo a diretto contatto con i carrelli e con il materiale in essi contenuto, in queste camere, esegue il loro raffreddamento fino ad una temperatura inferiore ai 150?C, preferibilmente inferiore ai 100?C.

La componente incondensabile, dopo aver lambito i prodotti all'interno dei carrelli nelle camere 34 e 22, viene convogliata al bruciatore 73 nella camera di combustione 52 e bruciata producendo i fumi che alimentano i corpi radianti 50 posti nella camera di pirolisi 21.

E' da notare che, prima dell'immissione nella torre di condensazione e lavaggio 70, la componente incondensabile subisce un trattamento, nel condotto di trattamento 65, mediante il quale viene abbattuto il suo grado di acidit? e vengono abbattute anche la sostanze,nocive come cloro, o zolfo e fluoro mediante la reazione, ad esempio con il bicarbonato di sodio.

La componente condensabile "pesante", successivamente alla prima fase di condensazione (torri 63 e 64), viene inviata al dispositivo di separa-zione 84 mediante il quale il catrame viene separato dall'acqua e dagli olii, mentre l'acqua e gli olii in uscita dal dispositivo 84 vengono inviati al dispositivo 86 che separa gli olii dall'acqua.

Dopo l'abbattimento di cloro e zolfo nel condotto 65, la componente condensabile "leggera" viene abbattuta nella successiva torre 70 e raccol-ta nella vasca 82.

I carrelli con i prodotti solidi residui derivanti dalla pirolisi dei rifiuti, dopo aver transitato nella terza camera neutra 34 e nella camera di raffreddamento 22 ove la temperatura di tali prodotti ? stata abbassata ad un livello tale da escludere con assoluta sicurezza la possibilit? di autocombustioni al momento dell'immissione nell'ambiente esterno, vengono convogliati nella quarta camera neutra 39 e quindi estratti dal tunnel.

I prodotti solidi rimasti all'interno dei carrelli, che sono costituiti da materiale carbonioso frammisto a metalli, vetri e ad altri materiali inerti, viene quindi convogliato ad impianti di separazione dei componenti metallici e degli inerti dalla componente carboniosa che pu? essere convogliata alla camera di combustione 52, o ad un'altra camera di combustione eventualmente provvista di una griglia per poter utilizzare il carbone come combustibile, oppure destinati ad altri usi, ad esempio per il trattamento dei reflui, come carbone attivo. Anche gli olii ricavati dai dispositivi separatori 86 e 91, possono essere bruciati insieme ai ca-trami per sostenere il processo di pirolisi.

In pratica, il procedimento pu? essere autosostenuto energeticamente utilizzando l'energia termica fornita dalla combustione della componente incondensabile estratta dal gas prodotto dalla pirolisi completata con la combustione del carbone ottenuto dalla separazione dei residui solidi dai metalli e dagli inerti, e/o ancora dalla combustione del bio-olio derivante dalla separazione della componente condensata dei gas di pirolisi.

Il raffreddamento dei prodotti contenuti nei carrelli all'interno della terza camera neutra 34 e della camera di raffreddamento 22, potr? essere eseguito, eventualmente, anche mediante la spruzzatura di acqua, sia come sostegno del gas incondensabile che da sola. In quest'ultimo ca-so, il gas incondensabile all'uscita dalla torre di lavaggio e di conden-sazione 70 verr? inviato direttamente alla camera di combustione 52 per essere bruciato attraverso il bruciatore 73.

Il tempo di permanenza di ciascun carrello all'interno del tunnel 2, varia in funzione delle caratteristiche dei rifiuti da trattare (tipoiogi?, composizione, dimensioni medie e livello di umidit?). In pratica, bench? l'avanzamento dei carrelli all'interno del tunnel 2 avvenga in modo intermittente, il procedimento risulta pressoch? continuo.

Si ? in pratica constatato come il procedimento, nonch? l'impianto per la sua esecuzione, assolvano pienamente il compito prefissato in quanto rendono estremamente pi? semplici, rispetto ai procedimenti di pirolisi di tipo noto, le operazioni di abbattimento dei prodotti inquinanti e di separazione delle componenti del gas prodotto dal processo di pirolisi fi-nalizzate al loro utilizzo per la produzione di energia termica.

Un altro vantaggio del trovato ? rappresentato dalla possibilit? di impostare la temperatura di ingresso dei fumi caldi nei corpi radianti che consente di poter gestire la temperatura della camera di pirolisi.

La movimentazione dei carrelli, inoltre, pu? essere completamente au-tomatizzata con l'impostazione dei tempi desiderati, variando conseguente-mente il tempo di residenza all'interno del tunnel di trattamento.

In questo modo, le due variabili principali di processo (tempo e temperatura), possono essere regolate separatamente ottenendo una notevole flessibilit? operativa. Questo fatto consente il trattamento di rifiuti con caratteristiche chimico-fisiche diverse ottimizzando il risultato.

Un altro vantaggio dell'impianto per l'esecuzione del procedimento secondo il trovato ? quello di utilizzare, per il processo di pirolisi, un tunnel ohe pu? essere realizzato con elementi prefabbricabili in officina e facilmente assemblabili in loco riducendo le difficolt? di trasporto e di costruzione; inoltre, la configurazione orizzontale elimina le proble-matiche connesse all'alimentazione dell'alto riscontrabili nei reattori di pirolisi di tipo noto semplificando anche gli interventi manutentivi.

Un ulteriore vantaggio dell'impianto per l'esecuzione del procedimen-to secondo il trovato ? quello di poter accettare un'ampia gamma dimensionale di rifiuti, eliminando la necessit? di un eventuale pretrattamento dei rifiuti.

Il procedimento, nonch? l'impianto per la sua esecuzione cos? concepiti, sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno es-sere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (42)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Procedimento per il trattamento, mediante pirolisi, di rifiuti contenenti materiale organico, particolarmente per il trattamento di ri-fiuti solidi urbani, caratterizzato dal fatto di comprendere: una fase di caricamento dei rifiuti da sottoporre a trattamento su carrelli di tra-sporto, una fase di inserimento di detti carrelli, contenenti i rifiuti, in un tunnel di trattamento con definita una camera di pirolisi, una fase di riscaldamento indiretto dei rifiuti internamente a detta camera di pi-rolisi fino ad una temperatura atta ad ottenere la pirolisi dei rifiuti con estrazione da detta camera di pirolisi del.gas generato dal processo di pirolisi e una fase di estrazione dei carrelli da detto tunnel per lo scarico dei residui solidi rimasti nei carrelli.
2. 2. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fat-to che, prima di detta fase di riscaldamento, si esegue una fase di preri-scaldamento indiretto dei rifiuti, in detto tunnel, in una camera di pre-riscaldamento situata a monte di detta camera di pirolisi secondo il senso di avanzamento dei carrelli in detto tunnel.
3. 3. Procedimento, secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che, in detta fase di preriscaldamento, si esegue un riscaldamento dei rifiuti ad una temperatura sostanzialmente compresa tra 40'C e 80?C.
4. 4. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il gas emesso dai rifiuti in detta fase di preriscaldamento viene estratto da detta camera di preriscaldamento.
5. 5. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in detta fase di riscaldamento, si esegue un riscaldamento dei rifiuti ad una temperatura sostanzialmente compresa tra 250?C e 650?C.
6. 6. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in detta fase di riscaldamento, si esegue un riscaldamento dei rifiuti ad una temperatura sostanzialmente di 500?C.
7. 7. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, successivamente a detta fase d? riscaldamento e prima di detta fase di estrazione, i residui solidi derivanti dalla pirolisi dei rifiuti vengono sottoposti ad una fase di raffreddamento in una camera di raffreddamento situata in detto tunnel a valle di detta camera di pirolisi secondo il senso di avanzamento dei carrelli in detto tunnel.
8. 8. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in detta fase di raffreddamento, i rifiuti vengono portati ad una temperatura inferiore a 150?C.
9. 9. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in detta fase di raffreddamento, i rifiuti vengono portati ad una temperatura inferiore a 100<*>C.
10. 10. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il riscaldamento dei rifiuti, in detta fase di riscaldamento, viene eseguito mediante corpi radianti posti in detta camera di pirolisi.
11. 11. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gas generato dal processo di pirolisi viene sottoposto, dopo l'estrazione da detta camera di pirolisi, a lavaggio e condensazione per la separazione della componente condensabile dalla componente incondensabile.
12. 12. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta componente condensabile, dopo la con-densazione, viene sottoposta a trattamento di separazione del catrame de-gli olii dall'acqua derivante dal vapore generato dal riscaldamento dei rifiuti e dall'acqua utilizzata per il lavaggio e la condensazione.
13. 13. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta componente incondensabile viene sotto-posta a trattamento di abbattimento del grado di.acidit?.
14. 14. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, in detto trattamento di abbattimento del grado di acidit?, detta componente incondensabile viene trattata con bi-carbonato di sodio con filtrazione successiva dei sali prodotti e dell'ec-cesso di reagente.
15. 15. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta componente incondensabile viene convo-gliata in detta camera di raffreddamento ed utilizzata come fluido di raf-freddamento diretto dei residui solidi dopo il processo di pirolisi.
16. 16. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta componente incondensabile, in uscita da detta camera di raffreddamento, viene convogliata ad almeno una camera di combustione ed utilizzata come combustibile,
17. 17. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i fumi in uscita da detta camera di rrtml?nstione vengono alimentati a detti corpi radianti posti in detta camera pirolisi.
18. 18. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti fumi, alimentati a detti corpi radianti, in uscita da detti corpi radianti vengono utilizzati per il preriscaldamento dell'aria di combustione alimentante detta camera di combustione.
19. 19. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i fumi in uscita da detti corpi radianti ven-gono parzialmente ricircolati in detti corpi radianti in aggiunta ai fumi provenienti direttamente da detta camera di combustione per una regolazio-ne della temperatura dei fumi immessi in detti corpi radianti.
20. 20. Procedimento, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gas emesso dai rifiuti in detta camera di preriscaldamento viene unito a detto gas generato dal processo di pirolisi e sottoposto a lavaggio e condensazione per la separazione della com-ponente condensabile dalla componente incondensabile.
21. 21. Impianto per il trattamento di rifiuti contenente materiale orga-nico, particolarmente per il trattamento di rifiuti solidi urbani, carat-terizzato dal fatto di comprendere: un tunnel di trattamento, mezzi di movimentazione di carrelli di carico dei rifiuti da trattare lungo detto tunnel, mezzi di separazione dell'interno di detto tunnel dall'ambiente esterno, in detto tunnel essendo definita almeno una camera di pirolisi provvista di mezzi di riscaldamento indiretto di rifiuti immessi in detta camera di pirolisi, in detti carrelli, ad una temperatura atta ad ottenere la pirolisi dei rifiuti, essendo inoltre previsti mezzi di estrazione e di trattamento del gas generato dal processo di pirolisi da detta camera di pirolisi.
22. 22. Impianto, secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che detto tunnel si sviluppa in un piano sostanzialmente orizzontale ed ? conformato sostanzialmente ad U con un'apertura di ingresso ed un'apertura di uscita situate da uno stesso lato del tunnel.
23. 23. Impianto, secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che, in detto tunnel, a monte di detta camera di pirolisi, secondo il senso di avanzamento di detti carrelli lungo detto tunnel, ? definita una camera di preriscaldamento separata da detta camera di pirolisi e dall'ambiente esterno da almeno una porta mobile a comando per consentire il transito dei carrelli.
24. 24. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca-ratterizzato dal fatto che, in detto tunnel, a valle di detta camera di pirolisi, secondo il senso di avanzamento di detti carrelli lungo detto tunnel, ? definita una camera di raffreddamento dei rifiuti dopo il pro-cesso di pirolisi.
25. 25. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca-ratterizzata dal fatto che, tra detta camera di preriscaldamento e l'am-biente esterno, dalla parte opposta a detta camera di pirolisi, ? prevista una prima camera neutra separata dall'ambiente esterno e da detta camera di preriscaldamento da porte mobili a comando per consentire il transito di detti carrelli.
26. 26. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca-ratterizzato dal fatto che, tra detta camera di preriscaldamento e detta camera di pirolisi ? definita una seconda camera neutra delimitata da porte mobili a comando per consentire il transito di detti carrelli.
27. 27. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, tra detta camera di pirolisi e detta camera di raffreddamento, ? definita una terza camera neutra delimitata da porte mobili a comando per consentire il transito di detti carrelli.
28. 28. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, tra detta camera di raffreddamento e l'ambiente esterno, dalla parte opposta a detta camera di pirolisi, ? prevista un quarta camera neutra separata dall'ambiente esterno e da detta camera di raffreddamento da porte mobili a comando per il transito di detti carrelli.
29. 29. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riscaldamento indiretto comprendono batterie di corpi radianti a struttura tubolare, posti in detta came-ra di pirolisi e connessi all'uscita dei fumi di almeno una camera di com-bustione.
30. 30. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca-ratterizzato dal fatto che detti mezzi di estrazione del gas generato dal processo di pirolisi comprendono un aspiratore collegato, attraverso un condotto di estrazione, a detta camera di pirolisi.
31. 31. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca-ratterizzato dal fatto di comprendere almeno una torre di lavaggio e di condensazione del gas generato dal processo di pirolisi, detta torre di lavaggio essendo connessa a detto condotto di estrazione e ad un condotto di adduzione di acqua di raffreddamento e di lavaggio.
32. 32. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una torre di lavaggio e di condensazione presenta un condotto di uscita dalla componente incondensabile del gas prodotto dal processo di pirolisi collegato con l'interno di detta camera di raffreddamento.
33. 33. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta almeno una torre di lavaggio e di condensazione presenta un condotto di uscita della componente incondensabile del gas prodotto dal processo di pirolisi collegato ad un gruppo di abbatti-mento dell'acidit? di detta componente incondensabile.
34. 34. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una torre di lavaggio e di conden-sazione presenta un condotto di uscita del contenuto condensabile di detto gas prodotto dal processo di pirolisi collegato a dispositivi separatori di catrame e bio-olio dall'acqua contenuta nel condensato di detta componente condensabile.
35. 35. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca-ratterizzato dal fatto che detta camera di raffreddamento ? collegata, in uscita, ad un condotto di alimentazione di un bruciatore di detta camera di combustione per l'alimentazione di detto bruciatore con detta componen-te incondensabile in uscita da detta camera di raffreddamento.
36. 36. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca-ratterizzato dal fatto che detta camera di combustione ? provvista di un bruciatore di avviamento.
37. 37. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta almeno una camera di combustione ? provvista di un bruciatore a carbone e/o ad olio.
38. 38. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere uno scambiatore di calore per il riscaldamento dell'aria di combustione convogliata a detta camera di combustione, detto scambiatore di calore essendo connesso all'uscita di detti corpi radianti per utilizzare i fumi in uscita da detti corpi radianti come fluido riscaldante.
39. 39. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca-ratterizzato dal fatto di comprendere una valvola di ricircolazione dei fumi in uscita da detti corpi radianti, detta valvola essendo collegata con i suoi ingressi a detto scambiatore per il riscaldamento dell'aria di combustione e all'uscita di detta camera di combustione e con la sua usci-ta a detti corpi radianti, detta valvola essendo regolabile per una varia-zione della temperatura dei fumi alimentati a detti corpi radianti.
40. 40. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, ca ratterizzato dal fatto che detto condotto di estrazione del gas generato dal processo di pirolisi presenta una derivazione collegata a detta camera di riscaldamento.
41. 41. Impianto, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione di detti carrelli comprendono una rotaia sviluppantesi lungo detto tunnel e mezzi di avanza-mento con moto intermittente di detti carrelli lungo detto tunnel su detta rotaia
42. 42. Procedimento ed impianto per il trattamento, mediante pirolisi, di rifiuti contenenti materiale organico, particolarmente per il trattamento di rifiuti solidi urbani, caratterizzato dal fatto di comprendere una o pi? delle caratteristiche descritte e/o illustrate.