ITPD20120190A1 - Procedimento di filtrazione meccanica per la disidratazione di fanghi e filtropressa attuante tale procedimento - Google Patents
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Description
PROCEDIMENTO DI FILTRAZIONE MECCANICA PER LA
DISIDRATAZIONE DI FANGHI E FILTROPRESSA ATTUANTE
TALE PROCEDIMENTO
DESCRIZIONE
Il presente brevetto à ̈ attinente alle filtropresse per la disidratazione di fanghi ed in particolare concerne un procedimento di filtrazione meccanica per la disidratazione di fanghi e filtropressa ad alta efficienza attuante tale procedimento.
I fanghi provenienti da processi produttivi di vario tipo, per essere adeguatamente smaltiti, devono subire una successione di trattamenti.
Tra questi trattamenti, alcuni dei quali volti a ridurre il carico inquinante, à ̈ noto il trattamento di disidratazione dei fanghi che consiste nel ridurre la quantità di acqua presente nella massa di fango.
Il fango disidratato può quindi essere conferito in discarica o altrimenti smaltito, ad esempio in inceneritori, mentre la frazione liquida viene ricircolata nell'impianto di trattamento fanghi oppure ad un impianto di depurazione.
Sono note varie tecniche e apparecchiature per attuare la disidratazione dei fanghi, tra i quali à ̈ nota la tecnica di disidratazione meccanica per filtrazione, che consiste nel far passare il fango attraverso un mezzo filtrante, solitamente una tela filtrante, che trattiene la frazione solida, facendo passare quella liquida.
Sono a tale scopo note le filtropresse, che comprendono una pluralità di piastre porose affacciate, dette piastre essendo a loro volta formate da tessuti filtranti o drenanti.
Il fango da disidratare viene immesso tra dette piastre e sottoposto a pressione, in modo che la frazione liquida contenuta nel fango immesso tra le piastre attraversa detto tessuto drenante mentre la frazione solida viene trattenuta sul tessuto stesso.
La pressione sulla massa fangosa da disidratare à ̈ applicata immettendo il fango in pressione tra le piastre e inoltre à ̈ applicata direttamente dalle piastre, ad esempio tramite organi fluidodinamici agenti sulle piastre stesse. La frazione liquida viene convogliata verso uno o più punti o condotti o circuiti di raccolta, mentre la frazione solida rimane tra le piastre, formando sostanzialmente una sorta di pannello o cialda.
Per scaricare la frazione solida, le piastre vengono allontanate e la cialda di fango disidratato viene allontanato dalla filtropressa, ad esempio cadendo per gravità in una tramoggia di raccolta.
Per massimizzare l'efficienza di disidratazione per filtrazione, à ̈ opportuno che lo spazio compreso tra le piastre in pressione sia sufficientemente ridotto in modo che anche la frazione liquida contenuta negli strati più interni del pannello liquido possa essere espulsa dalla massa fangosa.
Anche in questo modo, però, il pannello di fango disidratato ottenuto dalla filtrazione meccanica contiene ancora un certo tenore di liquido che può essere rimosso sottoponendo il pannello di fango ad ulteriori fasi di essiccazione.
Oggetto del presente brevetto à ̈ un nuovo tipo di procedimento di filtrazione meccanica per la disidratazione di fanghi e filtropressa ad alta efficienza attuante tale procedimento.
Compito principale del presente trovato à ̈ quello di massimizzare l'efficienza di rimozione della frazione liquida dalla massa di fango da disidratare.
Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di ridurre i costi energetici, poiché viene aumentata l'efficienza di rimozione della frazione liquida.
Altro vantaggio del presente trovato à ̈ quello di ridurre gli ingombri complessivi della filtropressa che, essendo di tipo modulare, può essere disposta in funzione dello spazio a disposizione.
Altro vantaggio del presente trovato à ̈ quello di potersi adattare alla quantità di fanghi da trattare, poiché, essendo modulare, la filtropressa può essere conseguentemente dimensionata.
Questi ed altri scopi, diretti e complementari, sono raggiunti dal nuovo procedimento di filtrazione meccanica per la disidratazione di fanghi e filtropressa attuante tale procedimento.
Il nuovo procedimento comprende le fasi di:
• immissione di una massa fangosa da disidratare tra piastre porose di filtrazione meccanica;
• una prima fase di applicazione di una forza di compressione sulla massa fangosa da parte di dette piastre porose, in direzione ortogonale alle piastre stesse, provocando l'allontanamento dalla massa fangosa di una frazione liquida, che filtra attraverso la piastra porosa, mentre la frazione solida rimane tra le piastre;
• una seconda fase di applicazione di detta forza di compressione combinata ad un momento torcente su detta massa fangosa da parte di dette piastre porose, con eventuale vibrazione, provocando l'ulteriore fuoriuscita di una frazione liquida residua che filtra attraverso le piastre porose, mentre la frazione solida rimane tra le piastre.
Applicando detto momento torcente, la massa fangosa subisce di fatto uno sforzo di taglio che crea anche microfessurazioni nella massa fangosa, realizzando dei canali preferenziali attraverso i quali la frazione liquida residua viene allontanata dalla massa fangosa.
Pertanto, con il medesimo tempo di compressione della massa fangosa, si realizza una disidratazione maggiore rispetto alla disidratazione ottenuta applicando i noti procedimenti di filtrazione meccanica.
Tale maggiore efficienza induce quindi una riduzione dei consumi energetici e anche la possibilità di ridurre le dimensioni delle filtropresse che, a parità di dimensioni e di tempo, processano una maggiore quantità di fanghi.
Al termine dell'applicazione di tali sollecitazioni, il pannello di fango disidratato così ottenuto viene scaricato ed inviato ad eventuali ulteriori fasi di essiccazione, naturale o indotta.
La frazione liquida viene quindi raccolta e inviata ad ulteriori processi di trattamento oppure riutilizzata in vario modo.
La filtropressa attuante tale procedimento comprende un telaio, almeno una coppia di presse porose affacciate, atte a traslare reciprocamente aumentando/diminuendo la distanza reciproca, organi meccanici atti a movimentare una o entrambe dette piastre di ciascuna coppia, almeno un condotto di adduzione della massa fangosa da disidratare tra dette piastre, almeno una linea di raccolta e deflusso della frazione liquida allontanata per filtrazione dalla massa fangosa, almeno una tramoggia di raccolta dei pannelli di fango disidratato, e dove detti organi meccanici agiscono su almeno una di dette piastre per imprimere sulla massa fangosa introdotta tra le piastre stesse una forza di compressione, avvicinando tra loro le piastre, e un momento torcente, ruotando almeno una di dette piastre sul piano di giacenza della piastra stessa.
Detta forza di compressione viene applicata per un intervallo di tempo determinato, sufficiente a provocare la fuoriuscita di una frazione liquida contenuta nella massa fangosa.
Al termine di detto intervallo di tempo, mantenendo comunque detta forza di compressione, la nuova filtropressa applica contemporaneamente detto momento torcente per un ulteriore intervallo di tempo determinato, provocando l'ulteriore fuoriuscita di una frazione residua di liquido.
Detto movimento rotazione di una o entrambe dette piastre à ̈ preferibilmente alternato nei due versi e associato ad un moto vibratorio per massimizzare l'allontanamento ulteriore della frazione liquida dalla massa fangosa.
Dette coppie di piastre possono essere disposte su detto telaio in parallelo tra loro, o comunque disposte in modo da ottimizzare gli spazi, riducendo gli ingombri complessivi della macchina.
Le caratteristiche della nuova filtropressa saranno meglio chiarite dalla seguente descrizione con riferimento alla tavola di disegno, allegata a titolo di esempio non limitativo.
La figura 1 mostra una vista laterale della nuova filtropressa (1) comprendente un telaio (11) su cui sono montate almeno due coppie (2a, 2b) di piastre porose affacciate (21, 22), che individuano tra loro uno spazio (23) atto all'immissione e al contenimento di una massa di fango da disidratare, dove ciascuna piastra (21, 22) comprende tessuti filtranti o drenanti atti a drenare la frazione liquida contenuta nella massa fangosa.
La coppia (2a) di piastre (21, 22) di sinistra à ̈ rappresentata in posizione di carico (A), ossia con dette piastre (21, 22) disposte entrambe a chiusura delle due estremità opposte (241, 242) di un corpo tubolare (24), individuando quindi uno spazio chiuso (23) in cui immettere il fango da disidratare.
La coppia (2a) di piastre (21, 22) di destra à ̈ rappresentata in posizione di apertura (B), per lo scarico della cialda (D) di fango disidratato attraverso un'estremità (242) aperta di detto corpo tubolare (24).
Dette piastre (21, 22) sono atte a traslare reciprocamente in una direzione (X), per aumentare/diminuire la distanza reciproca.
Si prevede che una o entrambe dette piastre (21, 22) sono mobili, ossia una o entrambe dette piastre (21, 22) possono traslare reciprocamente in detta direzione (X).
Nel dettaglio, si prevede che una di dette piastre (22) di ciascuna coppia (2a, 2b), di seguito chiamata piastra di chiusura (22), trasli sostanzialmente tra due posizioni (A, B), di cui una posizione di carico (A) e una posizione di apertura (B).
In detta posizione di carico (A), visibile in figura 1 nella coppia (2a) di destra, la piastra di chiusura (22a) à ̈ posizionata a chiusura di un'estremità (241) di detto corpo tubolare (24), mentre in detta posizione di apertura (B), detta piastra di chiusura (22b) arretra rispetto al corpo tubolare (24), lasciando aperta detta estremità (242) del corpo tubolare (24).
La seconda piastra (21) di ciascuna coppia (2a, 2b) di seguito chiamata piastra di compressione (21), trasla invece all'interno di detto corpo tubolare (24) verso detta piastra di chiusura (22) ad essa affacciata, da detta posizione di carico (A), in cui à ̈ posta a chiusura dell'estremità opposta (242) di detto corpo tubolare (24), ad una posizione di massima compressione (C), tratteggiata in figura 1.
La nuova filtropressa comprende anche organi meccanici (3) atti a movimentare una o entrambe dette piastre (21, 22) di ciascuna coppia (2a, 2b), detti organi meccanici comprendenti ad esempio cilindri fluidodinamici (31, 32) agenti direttamente o indirettamente su una o entrambe dette piastre (21, 22) di ciascuna coppia (2a, 2b).
Dette piastre (21, 22) di ciascuna coppia (2a, 2b), in detta posizione di chiusura (A), individuano quindi, con detto corpo tubolare (24), uno spazio sostanzialmente chiuso, per il carico del fango da disidratare.
Per ciascuna coppia (2a, 2b) di dette piastre (21, 22) affacciate, la nuova filtropressa comprende almeno un condotto (4) per l'adduzione della massa fangosa da disidratare in detto spazio (23) compreso tra dette piastre (21, 22).
Una volta immesso il fango da disidratare in detto spazio chiuso (23), detti organi meccanici (31) agiscono su detta piastra di compressione (21) di ciascuna coppia (2a, 2b), traslandola verso detta piastra di chiusura (22) in posizione di compressione (C) e imprimendo quindi sulla massa fangosa una forza di compressione.
Detta forza di compressione in detta direzione (X) viene applicata per un intervallo di tempo determinato, sufficiente a provocare la fuoriuscita di una frazione liquida contenuta nella massa fangosa.
Al termine di detto intervallo di tempo, mantenendo comunque detta forza di compressione, ossia mantenendo in pressione la massa fangosa compresa tra le piastre (21, 22), detti organi meccanici (31) agiscono su una o entrambe dette piastre (21, 22), preferibilmente su detta piastra (21) di compressione, anche un momento torcente, ruotando detta piastra (21) sul suo piano di giacenza, intorno ad un asse (Z) sostanzialmente parallelo a detta direzione (X) di applicazione della forza di compressione.
Detta rotazione della piastra di compressione (21) di ciascuna coppia (2) provoca l'ulteriore fuoriuscita di una frazione residua di liquido.
Detto moto rotatorio à ̈ preferibilmente alternato ed associato ad un moto vibratorio, per massimizzare l'allontanamento della frazione liquida dalla massa fangosa.
La nuova filtropressa comprende anche dei convogliatori (51, 52) della frazione liquida allontanata per filtrazione dalla massa fangosa per ciascuna di dette coppie (2a, 2b) di piastre (21, 22) e almeno una linea o condotto di raccolta e deflusso (5) di detta frazione liquida.
La frazione solida che rimane interposta tra le piastre (21, 22) di ciascuna coppia (2a, 2b) forma una sorta di pannello o cialda (D) di fango disidratato, avente le dimensioni dello spazio (23) tra le piastre (21, 22) in detta posizione di massima compressione (C).
Dopo l'avvenuta disidratazione, le piastre (21, 22) si aprono, in modo che detto pannello ottenuto di fango essiccato possa essere scaricato.
In particolare, detta piastra di compressione (21) arretra, tornando in detta posizione di carico (A), mentre detta piastra di chiusura (22) arretra in posizione di scarico (B), sostanzialmente aprendo detta estremità (242) del corpo tubolare (24), per lo scarico della cialda (D).
Lo scarico della cialda (D) avviene per gravità o per effetto di un movimento vibratorio o altro atto a provocare la caduta della cialda (D) su un piano sottostante (6).
Detto piano (6) Ã ̈ ad esempio un nastro trasportatore che porta le cialde (D) ottenute verso una zona di raccolta.
Nella soluzione preferita, due di dette coppie (2a, 2b) di piastre (21, 22) sono disposte in serie, ossia allineate lungo detta direzione (X) di applicazione della forza di compressione, e dove detti organi meccanici (3) di ciascuna coppia (2a, 2b) sono tra loro meccanicamente connessi.
In particolare, si prevede che i rispettivi cilindri pneumatici (31, 32) delle due coppie (2a, 2b) siano tra loro fluidicamente connessi con un unico circuito del fluido e funzionanti in modo invertito, ossia quando i cilindri pneumatici (31, 32) di una coppia (2a) sono in estensione, quindi con il fluido in massima pressione, i cilindri pneumatici (31, 32) dell'altra coppia sono in contrazione, quindi con il fluido in minima pressione.
Dette due coppie (2a, 2b) di piastre (21, 22) costituiscono un'unità modulare (2) della nuova filtropressa, e dove detti moduli (2) possono essere disposti su detto telaio (11) in parallelo tra loro, o comunque disposti in modo da ottimizzare gli spazi, riducendo gli ingombri complessivi della macchina. Queste sono le modalità schematiche sufficienti alla persona esperta per realizzare il trovato, di conseguenza, in concreta applicazione potranno esservi delle varianti senza pregiudizio alla sostanza del concetto innovativo.
Pertanto con riferimento alla descrizione che precede e alla tavola acclusa si esprimono le seguenti rivendicazioni.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1.Procedimento di filtrazione meccanica per la disidratazione di fanghi comprendente la fase di immissione di una massa fangosa da disidratare tra piastre porose di filtrazione meccanica e la fase di applicazione di una forza di compressione sulla massa fangosa da parte di dette piastre porose, provocando l'allontanamento dalla massa fangosa di una frazione liquida, che filtra attraverso le piastre porose, mentre la frazione solida rimane tra le piastre, caratterizzato dal fatto di comprendere una seconda fase di applicazione di detta forza di compressione combinata ad almeno un momento torcente su detta massa fangosa da parte di dette piastre porose, provocando l'ulteriore allontanamento di una frazione liquida residua dalla massa fangosa. 2.Procedimento, come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto momento torcente à ̈ applicato in modo alternato nei due versi, con o senza moto vibratorio. 3.Filtropressa (1) per disidratazione meccanica di fanghi comprendente: • un telaio (11), • almeno una coppia (2a, 2b) di piastre porose affacciate (21, 22) montate su detto telaio (11) e individuanti, con almeno un corpo tubolare (24), uno spazio (23) chiuso atto all'immissione e al contenimento di una massa di fango da disidratare, dove ciascuna piastra (21, 22) comprende tessuti filtranti o drenanti atti a drenare la frazione liquida contenuta nella massa fangosa, dette piastre (21, 22) essendo atte a traslare in una direzione (X), reciprocamente e rispetto a detto corpo tubolare (24) ,per aumentare/diminuire la distanza reciproca, • almeno un condotto (4) per l'adduzione della massa fangosa da disidratare in detto spazio (23) chiuso compreso tra dette piastre (21, 22) affacciate; • organi meccanici (3) atti a movimentare una o entrambe dette piastre (21, 22), detti organi meccanici comprendenti cilindri fluidodinamici (31, 32) agenti direttamente o indirettamente su una o entrambe dette piastre (21, 22) di ciascuna coppia (2a, 2b), per avvicinare/allontanare tra loro dette piastre (21, 22) in detta direzione (X), caratterizzata dal fatto che detti organi meccanici (3) sono atti a ruotare almeno una di dette piastre (21, 22) di detta coppia (2a, 2b) sul piano di giacenza delle piastre (21, 22) stesso, intorno ad un asse (Z) sostanzialmente parallelo a detta direzione (X) di traslazione delle piastre (21, 22). 4.Filtropressa (1) come da rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti cilindri fluidodinamici (31, 32) sono atti ad agire su dette piastre (21, 22) di detta coppia (2a, 2b) per imprimere sulla massa fangosa introdotta nello spazio (23) tra le piastre una forza di compressione in detta direzione (X), allontanando la frazione liquida dalla massa fangosa, e dove, dopo un determinato intervallo di tempo, mantenendo detta forza di compressione, ossia mantenendo in pressione la massa fangosa compresa tra le piastre (21, 22), detti organi meccanici (3, 31, 32) ruotano almeno una di dette piastre (21, 22) di detta coppia (2a, 2b) intorno a detto asse (Z) di rotazione, provocando l'ulteriore fuoriuscita di una frazione residua di liquido. 5.Filtropressa (1) come da rivendicazioni 3, 4, caratterizzato dal fatto che detti organi meccanici (3, 31, 32) ruotano almeno una di dette piastre (21, 22) con moto rotatorio alternato e/o associato ad un moto vibratorio. 6.Filtropressa (1) come da rivendicazioni 3, 4, 5, caratterizzato dal fatto di comprendere dei convogliatori (51, 52) della frazione liquida allontanata per filtrazione dalla massa fangosa per detta coppia (2a, 2b) di piastre (21, 22) e una linea o condotto di raccolta e deflusso (5) della frazione liquida allontanata per filtrazione dalla massa fangosa. 7.Filtropressa (1) come da rivendicazioni 3, 4, 5, 6, caratterizzato dal fatto che dette piastre (21, 22) traslano tra le posizioni: • di carico (A), in cui dette piastre (21, 22) sono disposte a chiudere entrambe le estremità opposte (241, 242) di detto corpo tubolare (24); • di compressione (C), in cui almeno una di dette piastre (21), o piastra di compressione, à ̈ traslata verso la piastra affacciata (22), o piastra di chiusura, per attuare la compressione meccanica per disidratare la massa fangosa, • di apertura (B), in cui detta piastra di compressione (21) à ̈ arretrata a chiusura della corrispondente estremità (241) di detto corpo tubolare (24) mentre detta piastra di chiusura (22) à ̈ arretrata rispetto a detto corpo tubolare (24), aprendo la corrispondente estremità (241) di detto corpo tubolare, per permettere lo scarico della cialda (D) di fango disidratato. 8.Filtropressa (1) come da rivendicazioni 3, 4, 5, 6, 7, caratterizzato dal fatto che due di dette coppie (2a, 2b) di piastre (21, 22) sono disposte in serie, ossia allineate lungo detta direzione (X) di applicazione della forza di compressione, detti organi meccanici (3) di ciascuna coppia (2a, 2b) essendo tra loro meccanicamente connessi, e dove dette due coppie (2a, 2b) di piastre (21, 22) costituiscono un'unità modulare (2). 9.Filtropressa (1) come da rivendicazioni 3, 4, 5, 6, 7, 8, caratterizzato dal fatto che i rispettivi cilindri pneumatici (31, 32) di dette due coppie (2a, 2b) sono tra loro fluidicamente connessi con un unico circuito del fluido e funzionanti in modo invertito, ossia quando i cilindri pneumatici (31, 32) di una coppia (2a) sono in estensione, quindi con il fluido in massima pressione, i cilindri pneumatici (31, 32) dell'altra coppia sono in contrazione, quindi con il fluido in minima pressione. 10.Filtropressa (1) come da rivendicazioni 3, 4, 5, 6, 7, 8, caratterizzato dal fatto che detti moduli (2) possono essere disposti su detto telaio (11) in parallelo tra loro, o comunque disposti in modo da ottimizzare gli spazi, riducendo gli ingombri complessivi della macchina.
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