ITRM20120363A1 - Sistema per la trasformazione dei rifiuti urbani in energia elettrica e termica e relativo metodo. - Google Patents

Description

SISTEMA PER LA TRASFORMAZIONE DEI RIFIUTI URBANI IN

ENERGIA ELETTRICA E TERMICA E RELATIVO METODO

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La presente invenzione riguarda un sistema per la trasformazione dei rifiuti urbani in energia elettrica e termica e il relativo metodo.

Più precisamente, la presente invenzione riguarda un sistema per ridotte produzioni di energia, assimilabile ad un cassonetto per il conferimento dei rifiuti.

Allo stato attuale lo smaltimento dei rifiuti urbani o industriali, anche se di tipo non pericoloso, à ̈ una questione parzialmente risolta che à ̈ di rilievo per il raggiungimento del benessere ambientale e sanitario della comunità.

Lo smaltimento dei rifiuti attuato mediante la raccolta differenziata risolve solo parzialmente il problema, perché permette di utilizzare in modo economicamente valido tutti i rifiuti che possono essere riciclati, come il vetro, i metalli, la carta e alcune tipologie di plastiche senza, però, risolvere gli inconvenienti provocati dai rifiuti non riciclabili, il cosiddetto indifferenziato, che formano la vera massa critica del problema.

In particolare i rifiuti organici compostabili, il cosiddetto umido, che potrebbero essere raccolti separatamente per la formazione del compost, devono essere prelevati regolarmente dai luoghi di produzione, ovvero le abitazioni civili o i complessi industriali, per evitare gli inconvenienti causati dal loro rapido deterioramento in tempi brevi, come odori molesti o problemi seri per la salute della cittadinanza.

Inoltre, la necessità di impiegare mezzi, oltre che personale, per il prelievo giornaliero di tali rifiuti differenziati dai luoghi di produzione, distribuiti sul territorio, comporta di per sé una prima causa di inquinamento, nonché di traffico.

In seguito al prelievo, tali rifiuti indifferenziati vengono immagazzinati in discariche, che occupano ampi spazi e le quali diventano fonte di odori sgradevoli, e inquinamento delle falde acquifere e dell’ambiente circostante, non riscontrando consenso negli abitanti delle zone limitrofe a tali discariche.

Un’alternativa alle discariche sono gli impianti termovalorizzatori o gasificatori, che però risultano essere insufficienti ed inadeguati a risolvere tali problematiche, in quanto oltre ad essere costosi sono o poco efficienti, nel caso dei gasificatori, o parzialmente inquinanti, come nel caso dei termovalorizzatori.

In ogni caso, anche se venissero migliorati per essere maggiormente efficienti e non inquinanti, non eliminerebbero la necessità di prelevare giornalmente la spazzatura dai centri di produzione.

Una soluzione a tale problematica potrebbe essere risolta realizzando impianti di trasformazione dei rifiuti di piccole dimensioni, situati in prossimità delle utenze.

Un ulteriore alternativa alle discariche e agli impianti descritti, sono gli impianti di gassificazione pirolitica, i quali permettono di trasformare in energia quasi qualsiasi tipo di materiale di origine organica, dall'umido alle plastiche, mediante ottimi rendimenti energetici.

Il processo di gassificazione pirolitica produce energia sia elettrica che termica, quest’ultima può essere impiegata per generare ulteriore energia elettrica, per essiccare la massa di rifiuti introdotta nel processo o per riscaldare o raffreddare – pompa di calore – ambienti limitrofi.

Allo stato della tecnica tali impianti sono stati adottati in sostituzione dei termovalorizzatori, ma necessariamente in combinazione con discariche di grandi volumi.

Tali impianti sono realizzati per grosse produzioni di energia, da 500 a 5.000 kwatt/ora o maggiori, e richiedono spazi estesi e una quantità notevole di biomassa/rifiuti organici per alimentarli.

Ciò à ̈ dovuto anche al fatto che tali impianti devono essere controllati da personale specializzato, il cui costo viene facilmente assorbito quando gli impianti stessi sono di dimensioni sufficienti a produrre grandi quantità di energia.

Ciò ha impedito, fino ad ora, di realizzare piccoli impianti di gassificazione pirolitica da pochi Kwatt/ora, che potrebbero essere posizionati in prossimità delle utenze domestiche, eliminando la necessità di trasportare grandi quantità di rifiuti. Inoltre, un ulteriore problema legato all’impiego di impianti pirolitici di piccole dimensioni à ̈ dato dalla necessità che essi siano sempre attivi, in modo da assicurarne la piena efficienza. Infatti, essi presentano un capienza massima oltre alla quale non possono contenere maggiori rifiuti.

Inoltre, se non vengono alimentati a sufficienza essi possono disattivarsi, comportando un dispendio energetico notevole per la loro riattivazione, riducendo i benefici in termini energetici del loro impiego.

E’ pertanto scopo della presente invenzione quello di realizzare impianti di piccole dimensioni per la trasformazione dei rifiuti urbani in energia elettrica e termica, che siano autosufficienti.

In particolare à ̈ scopo della presente invenzione quello di realizzare un impianto che produca ridotte quantità di materiale residuo, e allo stesso tempo abbia una elevata efficienza energetica a costi ridotti.

E’ oggetto della presente invenzione un sistema per la trasformazione di rifiuti in energia elettrica e termica, detto sistema comprendendo:

- almeno un vano, per il conferimento e la raccolta di detti rifiuti,

- mezzi trituratori, per la triturazione di detti rifiuti conferiti tramite detto almeno un vano,

- un primo magazzino, per il contenimento di detti rifiuti triturati da detti mezzi trituratori, detto primo magazzino comprendendo primi sensori o mezzi di rilevamento della quantità di rifiuti triturati contenuti in detto primo magazzino, e primi mezzi di compattazione di detti rifiuti triturati,

- un primo impianto di reazione pirolitica di trasformazione di detti rifiuti triturati in gas di sintesi o syngas e carbonella, detti rifiuti triturati essendo convogliati da detti primi mezzi di compattazione di detto primo magazzino in detto primo impianto,

- un impianto di cogenerazione, alimentato da detto syngas prodotto da detto primo impianto e in grado di generare energia elettrica e termica da impiegare in detto sistema stesso e/o immettere nella rete energetica locale,

- un sistema di generazione di energia termica, tramite combustione di detta carbonella prodotta in detto primo impianto, in grado di generare energia termica da impiegare nuovamente in detto sistema e/o immettere nella rete energetica locale,

- una unità di controllo, in grado di elaborare i dati ricevuti dai sensori o mezzi di rilevamento presenti in detto sistema e controllare i componenti di detto sistema.

Sempre secondo l’invenzione, detto primo impianto può essere un reattore pirolitico comprendente una pluralità di camere di reazione rotanti, la velocità di rotazione di dette camere rotanti essendo regolabile in modo da ottenere una produzione maggiore o minore di gas di sintesi e carbonella in funzione di detta velocità di rotazione.

In particolare, secondo l’invenzione, per ciascuna camera possono essere previsti sensori per il rilevamento della temperatura in dette camere e mezzi di regolazione, in grado di regolare la temperatura in ciascuna di dette camere, per aumentare o diminuire la produzione di syngas e carbonella, detti mezzi di regolazione e detti sensori essendo collegati a detta unità di controllo di detto sistema.

Ancora secondo l’invenzione, detto primo impianto può essere rivestito da un materiale di coibentazione per la riduzione della temperatura della sua superficie esterna quando detto primo impianto à ̈ attivo, preferibilmente detta temperatura essendo ridotta a circa 40°C.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detti mezzi di compattazione possono essere una coclea, la cui velocità di rotazione à ̈ regolata da detta unità di controllo.

Inoltre, secondo l’invenzione, detto impianto di cogenerazione può comprendere un motore, alimentato dal syngas prodotto durante la reazione pirolitica, e un generatore di energia elettrica, collegato a detto motore per mezzo del quale genera energia elettrica da impiegare nel sistema e/o immettere nella rete di energia locale.

In particolare, secondo l’invenzione, per il primo avvio di detto motore possono essere impiegati mezzi di avviamento ausiliari, preferibilmente un serbatoio di gasolio per l’alimentazione di detto motore.

Ancora seconda l’invenzione, detti primi mezzi di compattazione possono comprendere terzi sensori o mezzi di rilevazione della temperatura di detti rifiuti triturati, detti terzi sensori essendo collegati a detta unità di controllo.

Sempre secondo l’invenzione, detto sistema di generazione di energia termica può comprendere:

- un secondo magazzino per la raccolta e contenimento della carbonella, prodotta in seguito alla reazione pirolitica in detto primo impianto, comprendente secondi mezzi di compattazione della carbonella e secondi mezzi sensori o mezzi di rilevamento della quantità di carbonella presente in detto secondo magazzino, detti secondi mezzi sensori e detti secondi mezzi di compattazione essendo collegati a detta unità di controllo,

- un secondo impianto per il trattamento della carbonella convogliata da detti secondi mezzi di compattazione, detto secondo impianto sottoponendo detta carbonella ad un trattamento termico, in seguito alla combustione della quale viene generato gas e materiale inerte o cenere,

- una camera di gestione del gas prodotto in detto secondo impianto, collegata a detto primo impianto e a detti primi mezzi di compattazione di detto primo magazzino.

In particolare, secondo l’invenzione, detti secondi mezzi di compattazione possono essere una coclea, la cui velocità di rotazione può essere regolata da detta unità di controllo.

Più in particolare, secondo l’invenzinoe, detti primi mezzi di compattazione possono presentare un rivestimento, in collegamento con detta camera dalla quale riceve detto gas, il quale viene impiegato per l’essiccazione dei rifiuti triturati presenti in detti primi mezzi di compattazione.

Ulteriormente secondo l’invenzione, tra detta camera e detti primi mezzi di compattazione possono essere presenti mezzi di regolazione della quantità di gas introdotto in detto rivestimento da detta camera, detti mezzi di regolazione essendo in collegamento con detta unità di controllo.

Ancora secondo l’invenzione, detto impianto di cogenerazione può essere collegato a detta camera in cui immette i gas di scarico prodotti.

Sempre secondo l’invenzione, detto sistema di generazione di energia termica può comprendere un terzo magazzino in collegamento con detto secondo impianto per il contenimento del materiale di scarto o ceneri prodotti in seguito alla reazione termica.

In particolare, secondo l’invenzione, setto sistema può comprendere ulteriormente un sistema di gestione del syngas prodotto in detto primo impianto e collegato a detto impianto di cogenerazione, detto sistema di gestione comprendendo:

- un filtro, attraverso il quale detto syngas viene raccolto e purificato,

- una pompa, in collegamento con detto filtro,

- un serbatoio, in cui il syngas viene pompato tramite detta pompa da detto filtro e ivi raccolto, detto serbatoio essendo in collegamento con detto impianto di cogenerazione per la sua alimentazione, detto serbatoio presentando quarti sensori o mezzi di rilevamento della pressione di syngas in detto serbatoio, in collegamento con detta unità di controllo.

Ancora secondo l’invenzione, detto sistema può comprendere ulteriormente un sistema di selezione dei metalli dai rifiuti indifferenziati conferiti, comprendente:

- quinti sensori o mezzi di rilevamento della rotazione dei mezzi trituratori, in grado di invertire il senso di rotazione nel caso di presenza di rifiuti di grandezza superiore e/o di ostruzione del movimento, - mezzi selettori dei rifiuti metallici scartati da detti mezzi di triturazione,

- un quinto magazzino per i rifiuti metallici scartati prelevati da detti mezzi selettori,

- un nastro trasportatore, sul quale viene fatto cadere il materiale triturato,

- un metal detector in corrispondenza del quale viene convogliato il materiale triturato da detto nastro trasportatore, per selezionare gli scarti metallici triturati,

- ugelli ad aria compressa in corrispondenza di detto metal detector, per eliminare gli scarti metallici e trasferirli in detto quinto magazzino degli scarti metallici.

In particolare, secondo l’invenzione, detto quinto magazzino può comprendere sesti sensori o mezzi di rilevamento della quantità di materiale in detto quinto magazzino.

E’ inoltre oggetto della presente invenzione un rete comprendente una pluralità di sistemi per la trasformazione dei rifiuti come decritto in precedenza, comprendente una centrale operativa alla quale vengono inviati dati da parte di ciascuna unità di controllo di ciascun sistema, detta centrale operativa inviando disposizioni a dette unità di controllo e/o assistenza ai sistemi parte della rete.

Inoltre, Ã ̈ oggetto della presente invenzione un metodo per la trasformazione di rifiuti in energia elettrica e termica, detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di prevedere le seguenti fasi:

a) conferimento di detti rifiuti in almeno un vano, per il conferimento e la raccolta di detti rifiuti;

b) triturazione di detti rifiuti, conferiti in detto almeno un vano, tramite mezzi di triturazione;

c) immagazzinamento dei rifiuti triturati in un primo magazzino e rilevamento della quantità di rifiuti triturati contenuti mediante primi sensori o mezzi di rilevamento;

d) compattamento di detti rifiuti triturati per mezzo di primi mezzi di compattazione presenti in detto primo magazzino e convogliamento di detti rifiuti triturati verso un primo impianto o reattore pirolitico;

e) reazione pirolitica in detto primo impianto e trasformazione di detti rifiuti in gas di sintesi o syngas e carbonella;

f) generazione di energia elettrica e termica tramite un impianto di cogenerazione dal gas di sintesi ottenuto in seguito alla reazione pirolitica in detto primo impianto,

g) generazione di energia termica tramite un sistema di generazione di energia termica dalla carbonella ottenuta in seguito alla reazione pirolitica in detto primo impianto e

dal fatto che durante tutte le fasi un unità di controllo elabora i dati ricevuti dai sensori o mezzi di rilevamento e controlla i componenti attivi in ciascuna fase.

In particolare, secondo l’invenzione, nel caso in cui detti primi sensori rilevano in detto primo magazzino una quantità di rifiuti triturati superiore ad una prima quantità prefissata X1, detta unità di controllo inibisce detta fase a) tramite la chiusura di detto vano, aumentando la velocità di detti primi mezzi di compattazione e la velocità di reazione di detto primo impianto, fino a che detti primi sensori rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino minore a detta prima quantità prefissata X1, e nel caso in cui detti primi sensori rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino inferiore ad una seconda quantità prefissata Y1, detta unità di controllo riduce la velocità di detti primi mezzi di compattazione e la velocità di reazione di detto reattore pirolitico, fino a che detti primi sensori rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino maggiore a detta seconda quantità prefissata Y1.

Ancora secondo l’invenzione, detta fase g) può prevedere le seguenti fasi:

g1) immagazzinamento di detta carbonella in un secondo magazzino e rilevamento della quantità di carbonella contenuta mediante secondi sensori o mezzi di rilevamento;

g2) compattamento di detta carbonella per mezzo di secondi mezzi di compattazione, presenti in detto secondo magazzino, convogliamento di detta carbonella verso un secondo impianto;

g3) reazione termica in detto secondo impianto e trasformazione di detta carbonella in gas e materiale inerte;

g4) convogliamento di detto gas in una camera di gestione del gas;

g5) immissione di detto gas da detta camera in detto primo impianto, miscelandolo con aria fredda, e

g6) immissione di detto gas da detta camera nel rivestimento di detti primi mezzi di compattazione, per l’essicazione dei rifiuti triturati e rilevamento della temperatura di detti rifiuti triturati in detti primi mezzi di compattazione mediante terzi sensori o mezzi di rilevamento.

Ulteriormente secondo l’invenzione, nel caso in cui detti secondi sensori rilevano una quantità di carbonella in detto secondo magazzino superiore ad una prima quantità prefissata X2 detta unità di controllo aumenta la velocità di avanzamento di detta carbonella in detti secondi mezzi di compattazione e diminuisce la velocità di avanzamento di detto materiale triturato verso detto primo impianto, per diminuire la quantità di carbonella prodotta, e nel caso in cui detti secondi sensori rilevano una quantità di carbonella in detto secondo magazzino inferiore ad una seconda quantità prefissata Y2 detta unità di controllo diminuisce la velocità di avanzamento di detta carbonella in detti secondi mezzi di compattazione e aumenta la velocità di avanzamento di detti rifiuti triturati verso detto primo impianto, per aumentare la quantità di carbonella prodotta.

Più in particolare secondo l’invenzione, durante la fase g6) nel caso in cui detti terzi sensori rilevano una temperatura maggiore di una prima temperatura prefissata Tx, detta unità di controllo riduce la temperatura del gas inviato da detta camera a detto rivestimento, aumentando la quantità di aria fredda miscelata e nel caso in cui detti terzi sensori rilevano una temperatura minore di una seconda temperatura prefissata Ty, detta unità di controllo aumenta la temperatura del gas inviato da detta camera a detto rivestimento diminuendo la quantità di aria fredda miscelata.

Sempre secondo l’invenzione, in seguito alla fase e), prima della fase f), sono previste le seguenti fasi: h1) filtraggio del syngas tramite un filtro;

h2) pompaggio del gas filtrato in un serbatoio e rilevamento della pressione di syngas in detto serbatoio mediante quarti sensori o mezzi di rilevamento,

h3) invio degli scarti di filtraggio in detto primo magazzino,

h4) invio del syngas da detto serbatoio a detto impianto di cogenerazione.

Infine, secondo l’invenzione, nel caso in cui detti quarti sensori rilevano una pressione minore di una prima quantità prefissata X3, detta unità di controllo accelera la velocità di reazione in detto primo impianto e diminuisce la velocità di produzione di energia dell’impianto di cogenerazione, per diminuire la richiesta di gas a detto serbatoio, alternativamente, nel caso in cui detti quarti sensori rilevano una pressione maggiore di una seconda quantità prefissata Y3, detta unità di controllo diminuisce la velocità di reazione in detto impianto ed aumenta la velocità produzione di energia dell’impianto di cogenerazione per aumentare la richiesta di gas da detto serbatoio,

nel caso in cui in seguito a tali interventi la pressione rilevata da detti quarti sensori in detto serbatoio non supera tale prima quantità prefissata X3 detta unità di controllo blocca l’avanzamento delle fasi e invia un segnale di richiesta di assistenza ad una centrale operativa, e

nel caso in cui in seguito a tali interventi la pressione rilevata da detti quarti sensori in detto serbatoio non scende sotto detta seconda quantità prefissata Y3, in un determinato lasso di tempo ∆t, detta unità di controllo scarica parzialmente il gas in eccesso, bruciandolo in sicurezza, e blocca l’avanzamento delle fasi e invia un segnale di richiesta di assistenza ad una centrale operativa.

L’invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, con particolare riferimento ai disegni delle figure allegate, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica del sistema di trasformazione dei rifiuti secondo l’invenzione in una prima forma di realizzazione;

la figura 2 mostra una vista schematica del sistema di figura 1;

la figura 3 mostra una vista schematica del sistema per la trasformazione di rifiuti secondo l’invenzione in una seconda forma di realizzazione;

la figura 4 mostra una vista schematica del sistema per la trasformazione di rifiuti secondo l’invenzione in una terza forma di realizzazione;

la figura 5 mostra una vista schematica del sistema per la trasformazione di rifiuti secondo l’invenzione in una quarta forma di realizzazione;

la figura 6 mostra una vista schematica del sistema per la trasformazione di rifiuti secondo l’invenzione in una quinta forma di realizzazione;

la figura 7 mostra una vista schematica del sistema per la trasformazione di rifiuti secondo l’invenzione in una sesta forma di realizzazione;

la figura 8 mostra una vista prospettica frontale del sistema di figura 7; e

la figura 9 mostra una vista prospettica posteriore del sistema di figura 7.

LEGENDA DELLE FIGURE

1 sistema per la trasformazione di rifiuti

2 vano di conferimento

3 mezzi trituratori

4 primo magazzino

5 primi sensori o mezzi di rilevamento

6 primi mezzi di compattazione

7 primo impianto

8 unità di controllo

9 impianto di cogenerazione

10 motore

11 generatore di energia elettrica

12 mezzi di avviamento ausiliari

13 secondo magazzino

14 secondi mezzi di compattazione

15 secondi sensori o mezzi di rilevamento

16 secondo impianto17 camera di gestione del gas 18 terzi sensori o mezzi di rilevamento

19 mezzi di regolazione

20 catalizzatore

21 portello

22 terzo magazzino

24 mezzi di apertura del portello

25 pompa

26 serbatoio

27 quarti sensori o mezzi di rilevamento

29 quinti sensori o mezzi di rilevamento

30 mezzi selettori

31 quinto magazzino

32 nastro trasportatore

33 metal detector

34 ugelli ad aria compressa

35 sesti sensori o mezzi di rilevamento

36 sensori di fine corsa

37 bocca per il conferimento di oli esausti 40 chip

41 dispositivo di riconoscimento

42 lettore di riconoscimento

43 segnalatore

44 ulteriore lettore di riconoscimento

45 ulteriore segnalatore

46 mezzi di rilevamento del peso

47 impianto di produzione di aria compressa

71 camera rotante

72 sensore di temperatura

73 mezzi di regolazione

74 quarta camera

91 quadro di controllo

200 sistema di generazione di energia termica

In riferimento alle figure 1 e 2 si osserva la prima forma di realizzazione del sistema 1 per la trasformazione dei rifiuti secondo l’invenzione.

Il sistema 1 secondo l’invenzione permette di trasformare i rifiuti indifferenziati in energia elettrica e energia termica per il riutilizzo nel ciclo di trasformazione dei rifiuti o a beneficio delle utenze situate nelle vicinanze. Detto sistema 1, infatti, può essere collocato nei centri urbani in prossimità di aree ad alta densità abitativa, per permettere agli utenti di conferire i rifiuti indifferenziati prodotti nelle proprie utenze.

Nella presente trattazione si intendono come rifiuti indifferenziati, tutti quei rifiuti che non possono essere altrimenti riciclati, e in particolare plastiche non riciclabili e rifiuti organici.

Detto sistema 1, mostrato in particolare in figura 1, presenta dimensioni ridotte ed à ̈ assimilabile ad un comune cassonetto per il conferimento dei rifiuti.

Il sistema 1 secondo l’invenzione comprende:

- almeno un vano 2, per il conferimento e la raccolta dei rifiuti indifferenziati avente un portello 21 in grado di permettere o negare l’accesso a detto vano 2, - mezzi trituratori 3, per la triturazione di detti rifiuti indifferenziati in parti di dimensione minore, - un primo magazzino 4, in cui cadono detti rifiuti indifferenziati triturati, detto primo magazzino 4 comprendendo primi sensori o mezzi di rilevamento 5, della quantità di materiale contenuto in detto primo magazzino 4, e comprendendo primi mezzi di compattazione 6 del materiale triturato,

- un primo impianto 7 di trasformazione del materiale triturato, in cui detto materiale triturato viene convogliato da detti primi mezzi di compattazione 6 di detto primo magazzino 4, la compattazione essendo necessaria per evitare di introdurre aria e quindi ossigeno all’interno dell’impianto 7, detto impianto 7 essendo un reattore pirolitico che, in seguito alla reazione, à ̈ in grado di produrre syngas o gas di sintesi e carbonella,

- un impianto di cogenerazione 9, alimentato dal syngas prodotto dalla reazione pirolitica e in grado di generare energia elettrica e termica derivante dai gas di scarico, da impiegare nel sistema 1 stesso e/o immettere nella rete di energia elettrica locale,

- un sistema di generazione di energia termica 200, tramite combustione della carbonella prodotta in detto primo impianto 7, in grado di generare energia termica da impiegare nuovamente nel sistema 1 e/o immettere nella rete energetica locale,

- una unità di controllo 8, in grado di elaborare i dati ricevuti dai sensori o mezzi di rilevamento presenti in detto sistema 1 e regolare la velocità o attivare o disattivare i componenti compresi nel sistema 1.

In una rete comprendente una pluralità di sistemi 1 per la trasformazione dei rifiuti, può essere prevista una centrale operativa (non mostrata) alla quale vengono inviati dati da parte di ciascuna unità di controllo di ciascun sistema e la quale può inviare disposizioni a dette unità di controllo e/o inviare assistenza ai sistemi parte della rete. Detta centrale operativa gestisce e controlla da remoto, ad esempio in collegamento wi-fi, la rete di sistemi attraverso un monitoraggio costante, e l’attivazione di manutenzioni ordinarie e straordinarie che si rendessero necessarie. Il reattore pirolitico 7 mostrato nella presente forma di realizzazione à ̈ di tipo rotante, azionato da un motore (non raffigurato), che può essere controllato in modo da regolare la velocità di avanzamento del materiale triturato per accelerare o decelerare la reazione, essendo in grado di produrre più o meno syngas e carbonella in funzione della velocità di rotazione.

In particolare il reattore pirolitico 7 mostrato nella presente forma di realizzazione presenta tre camere 71 di reazione rotanti, corrispondenti a tre distinte fasi del processo pirolitico e una quarta camera 74 dalla quale viene prelevato il syngas. Per ciascuna camera rotante 71 sono previsti rispettivi sensori 72 per il rilevamento della temperatura in dette camere rotanti 71 e mezzi di regolazione 73, in particolare elettrovalvole, che permettono di regolare la temperatura in ciascuna camera rotante 71 per un corretto svolgimento della pirolisi.

La quarta camera 74 Ã ̈ a tenuta per impedire il miscelamento dei gas di riscaldamento con il syngas prodotto.

Dette elettrovalvole 73 e detti sensori 72 sono collegati all’unità di controllo 8 del sistema 1.

Nel caso in cui i sensori 72 rilevano una temperatura in una delle camere 71 maggiore di una temperatura Tx prefissata, l’unità di controllo 8 apre maggiormente le elettrovalvole 73 per aumentare la quantità di aria fredda di miscelazione e diminuire la temperatura. Al raggiungimento della temperatura prefissata Tx, l’unità di controllo 8 chiude dette elettrovalvole 73.

In caso di guasto, l’unità di controllo 8 blocca il sistema 1 e invia i dati rilevati alla centrale operativa richiedendo assistenza.

Nella presente forma di realizzazione, dal momento che la reazione pirolitica avviene a circa 550° - 600° C detto reattore pirolitico 7 à ̈ rivestito esternamente da un materiale di coibentazione, in grado di ridurre la temperatura della superficie esterna di detto reattore 7, al fine di proteggere l’utente dal forte calore generato internamente. In particolare detto materiale di coibentazione riduce la temperatura esterna a 40° C.

Detto materiale di coibentazione à ̈ preferibilmente in lana di roccia, di uno spessore di circa 150 mm.

I primi mezzi di compattazione 6 possono essere di vario tipo, in particolare nella forma di realizzazione presentata essi sono una coclea 6, la cui velocità di rotazione può essere regolata da detta unità di controllo 8.

L’impianto di cogenerazione 9 comprende un motore 10, alimentato dal syngas prodotto durante la reazione pirolitica, e un generatore di energia elettrica 11, collegato a detto motore 10 per mezzo del quale genera energia elettrica, da impiegare nel sistema 1 e/o immettere nella rete di energia elettrica locale.

Per il primo avvio del motore 10 possono essere impiegati mezzi di avviamento ausiliari 12, come ad esempio un serbatoio di gasolio per l’alimentazione di detto motore 10.

Preferibilmente, detto impianto di cogenerazione 9 à ̈ gestito da un quadro di controllo 91, in grado di gestire tutti gli output e input elettrici ed elettronici, sotto la supervisione della unità di controllo 8. Tramite il collegamento con la centrale operativa à ̈ possibile la comunicazione dello stato del sistema e di tutti i dati raccolti dai sensori.

L’energia elettrica prodotta in detto sistema di cogenerazione 9 può essere vantaggiosamente impiegata per ricaricare autoveicoli elettrici o altri dispositivi alimentati ad energia elettrica, come decespugliatri, spazza foglie ecc. Inoltre, può essere prevista una presa di potenza per l’utilizzo con dispositivi esterni.

Ciascun portello 21 comprende mezzi di apertura 24, in particolare pistoni ad aria compressa collocati all’interno di detto vano 2 e sensori di finecorsa 36, che rilevano l’apertura completa di detto portello 21. Ciascun vano 2 può ulteriormente comprendere una bocca 37 per il conferimento degli olii esausti.

Ulteriori controlli e sensori potranno essere impiegati per rilevare comportamenti impropri da parte degli utilizzatori. È il caso di sensori di presenza liquidi posti al di sotto dei mezzi trituratori 3, per controllare l’eventuale presenza di liquidi “nascosti†in taniche od altri contenitori non metallici per aumentare il peso del materiale conferito.

Un normale impianto di produzione di aria compressa o compressore 47 alimenta, tramite elettrovalvole non indicate nelle figure, i pistoni per le aperture di detti vani 2.

Alternativamente detto sistema 1 può comprendere un ulteriore vano per il conferimento di detti olii esausti. Detta bocca 37 à ̈ in collegamento diretto con il primo magazzino 4, in cui si vanno a unire al materiale triturato per essere inviati nel primo impianto 7.

Inoltre, nel caso detto sistema 1 presenti due o più vani 2, essi possono aprirsi contemporaneamente per permettere il conferimento di rifiuti voluminosi.

La quantità di vani dipende dalla necessità di capienza dell’area urbana di riferimento e dallo spazio a disposizione. Il volume del primo magazzino 4 può essere pari a circa un giorno e mezzo di conferimento dei rifiuti, per permettere un’alimentazione costante del sistema e quindi in funzione del numero di utenze, in particolare famiglie, cui viene associato il sistema.

Il metodo di trasformazione di rifiuti indifferenziati secondo l’invenzione prevede l’impiego del sistema 1 secondo l’invenzione e comprende le seguenti fasi: a) conferimento di detti rifiuti indifferenziati nel vano 2 di detto sistema 1;

b) triturazione di detti rifiuti indifferenziati inseriti in detto sistema 1 tramite detti mezzi di triturazione 3;

c) immagazzinamento dei rifiuti triturati nel primo magazzino 4;

d) compattamento e convogliamento di detti rifiuti triturati per mezzo di detti primi mezzi di compattazione 6 verso detto reattore pirolitico 7; e) reazione pirolitica in detto reattore 7 e trasformazione di detti rifiuti in syngas e carbonella; f) generazione di energia elettrica tramite detto impianto di cogenerazione 9, e contemporaneamente g) generazione di energia termica tramite detto sistema di generazione di energia termica 200.

Nel caso in cui detti primi sensori 5 rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino 4 superiore ad una prima quantità prefissata X1, l’unità di controllo 8 inibisce detta fase a) tramite la chiusura di detto portello 21 di detto vano 2, aumenta la velocità di detti primi mezzi di compattazione 6 e la velocità di reazione di detto reattore pirolitico 7, fino a che detti primi sensori 5 rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino 4 minore a detta prima quantità prefissata X1.

Nel caso in cui detti primi sensori 5 rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino 4 inferiore ad una seconda quantità prefissata Y1, l’unità di controllo 8 riduce la velocità di detti primi mezzi di compattazione 6 e la velocità di reazione di detto reattore pirolitico 7, fino a che detti primi sensori 5 rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino 4 maggiore a detta seconda quantità prefissata Y1.

Il sistema secondo l’invenzione presenta pertanto il vantaggio di essere un sistema autosufficiente e di agevole utilizzo, in grado di adattarsi alle quantità di materiale conferito, evitando di interrompere il ciclo di trasformazione dei rifiuti che comporterebbe un dispendio energetico, e quindi economico, notevole, senza l’ausilio di personale specializzato.

In figura 3 à ̈ mostrata una seconda forma di realizzazione del sistema 1 secondo l’invenzione.

A differenza della forma di realizzazione precedentemente descritta, detto sistema di generazione di energia termica 200 del sistema 1 comprende ulteriormente:

- un secondo magazzino 13 per la raccolta e contenimento della carbonella, prodotta in seguito alla reazione pirolitica, comprendente secondi mezzi di compattazione 14 della carbonella e secondi mezzi sensori o mezzi di rilevamento 15 della quantità di carbonella presente in detto secondo magazzino 13, - un secondo impianto 16 per il trattamento della carbonella convogliata da detti secondi mezzi di compattazione 14, che permettono di evitare l’ingresso di aria all’interno del secondo impianto 16, detto secondo impianto 16 sottoponendo detta carbonella ad un trattamento termico, in seguito alla combustione della quale viene generato gas e materiale inerte o cenere, - una camera 17 di gestione del gas prodotto in detto secondo impianto 16, collegata al primo impianto 7 e a detti primi mezzi di compattazione 6 di detto primo magazzino 4.

I secondi mezzi di compattazione 14 possono essere di vario tipo, in particolare nella forma di realizzazione presentata essi sono una coclea 14, la cui velocità di rotazione può essere regolata da detta unità di controllo 8.

Nella forma di realizzazione descritta in precedenza in cui detto primo impianto 7 à ̈ un reattore pirolitico avente tre camere 71 di reazione rotanti, detta camera di scambio termico 17 invia il gas in ciascuna camera 71 del primo impianto 7 per l’impiego nella reazione pirolitica. L’afflusso del gas verrà regolato dalle elettrovalvole 73 di ciascuna camera 71.

Inoltre, nella presente forma di realizzazione detti primi mezzi di compattazione 6 presentano un rivestimento 61, in collegamento con detta camera 17 dalla quale riceve detto gas, il quale viene impiegato per l’essiccazione del materiale triturato presente in detti primi mezzi di compattazione 6. In detti primi mezzi di compattazione 6 sono anche presenti terzi sensori o mezzi di rilevazione 18 della temperatura di detto materiale triturato.

Tra detta camera 17 e detti primi mezzi di compattazione 6 sono presenti mezzi di regolazione 19 della quantità di aria fredda di miscelazione con il gas introdotto in detto rivestimento 61 da detta camera 17.

Per una maggiore efficienza del sistema 1 secondo l’invenzione detto motore 10, dell’impianto di cogenerazione 9 prevede un catalizzatore 20, per la catalizzazione dei gas di scarico prodotti da detto motore 10. Detto catalizzatore 20, collegato a detta camera 17, vi invia detto gas catalizzato da detto motore per essere poi impiegato sia nel primo impianto 7 o reattore pirolitico, sia per il riscaldamento del rivestimento 61 dei primi mezzi di compattazione 6.

Il catalizzatore permette di abbatterle le emissioni di gas inquinante verso l’esterno, le uniche prodotte dal presente sistema.

Inoltre, in detto sistema 1 può essere previsto un terzo magazzino 22 in collegamento con detto secondo impianto 16 per il contenimento del materiale di scarto o ceneri prodotti in seguito alla reazione termica.

L’unità di controllo 8 del sistema 1 riceve i dati rilevati dai sensori del sistema 1 e regola la velocità dei secondi mezzi di compattazione 14 e il grado di apertura/chiusura dei mezzi di regolazione 19.

Nel metodo di trasformazione di rifiuti indifferenziati descritto nella precedente forma di realizzazione la fase g) prevede le seguenti fasi:

g1) immagazzinamento di detta carbonella nel secondo magazzino 13;

g2) compattamento e convogliamento di detta carbonella per mezzo di detti secondi mezzi di compattazione 14 verso detto secondo impianto 16;

g3) reazione termica in detto secondo impianto 16 e trasformazione di detta carbonella in gas e materiale inerte;

g4) convogliamento di detto gas in detta camera 17; g5) immissione di detto gas da detta camera 17 in detto primo impianto 7 e

contemporaneamente

g6) immissione di detto gas da detta camera 17 in detto rivestimento 61 di detti primi mezzi di compattazione 6, per l’essicazione del materiale triturato.

Nel caso in cui detti secondi sensori 15 rilevano una quantità di carbonella in detto secondo magazzino 13 superiore ad una quantità prefissata X2 l’unità di controllo 8 aumenta la velocità di avanzamento di detta carbonella in detti secondi mezzi di compattazione 14 e diminuisce la velocità di avanzamento di detto materiale triturato in detto primo impianto 7 per diminuire la quantità di carbonella prodotta.

Nel caso in cui detti secondi sensori 15 rilevano una quantità di carbonella in detto secondo magazzino 13 inferiore ad una quantità prefissata Y2 l’unità di controllo 8 diminuisce la velocità di avanzamento di detta carbonella in detti secondi mezzi di compattazione 14 e aumenta la velocità di avanzamento di detto materiale triturato in detto primo impianto 7 per aumentare la quantità di carbonella prodotta.

Nel caso in cui detti secondi sensori 15 rilevano un’assenza di carbonella in detto secondo magazzino 14, l’unità di controllo 8 blocca il sistema 1 e invia un segnale di richiesta di assistenza alla centrale operativa.

Inoltre, durante la fase g5) nel caso in cui detti terzi sensori 18 rilevano una temperatura maggiore di una temperatura prefissata Tx, l’unità di controllo 8 apre maggiormente o del tutto i mezzi di regolazione 19 della quantità di aria fredda di miscelazione con il gas inviato da detta camera 17 a detto rivestimento 61, riducendo la temperatura di detto gas inviato.

Nel caso in cui detti terzi sensori 18 rilevano una temperatura minore di una temperatura prefissata Ty, l’unità di controllo 8 chiude maggiormente o del tutto i mezzi di regolazione 19 della quantità di aria fredda di miscelazione con il gas inviato da detta camera 17 a detto rivestimento 61, aumentando la temperatura di detto gas inviato.

Nel caso la chiusura à ̈ impedita, l’unità di controllo 8 blocca il sistema 1 e invia un segnale di richiesta di assistenza alla centrale operativa.

Vantaggiosamente l’essiccazione del materiale triturato permette di diminuire drasticamente sia le dimensioni che l’umidità del materiale da trattare successivamente nell’impianto di pirolisi.

In figura 4 à ̈ mostrata una terza forma di realizzazione del sistema 1 secondo l’invenzione. La presente forma si realizzazione può essere impiegata in combinazione con le forme di realizzazione descritte in precedenza. Il sistema 1 comprende ulteriormente un sistema di gestione del syngas prodotto nel primo impianto 6 e collegato a detto impianto di cogenerazione 9.

Detto sistema di gestione comprende:

- un filtro 24, attraverso il quale detto syngas viene raccolto e purificato,

- una pompa 25, in collegamento con detto filtro 24, - un serbatoio 26, in cui il syngas viene pompato tramite detta pompa 25 da detto filtro 24 e ivi raccolto, detto serbatoio 26 à ̈ in collegamento con detto motore 10 dell’impianto di cogenerazione 9 per la sua alimentazione, detto serbatoio 26 presenta quarti sensori o mezzi di rilevamento 27 della pressione di syngas in detto serbatoio 26 e una candeletta per bruciare il gas in eccesso.

Detto filtro 24 Ã ̈ anche in collegamento con detto primo magazzino 4, in cui gli scarti della purificazione del syngas vengono versati per unirsi al materiale triturato.

L’unità di controllo 8 del sistema 1 riceve i dati rilevati dai sensori del sistema 1.

Nel metodo di trasformazione di rifiuti indifferenziati descritto in precedenza in seguito alla fase e), prima della fase f), sono previste le seguenti fasi:

h1) filtraggio del syngas tramite detto filtro 24; h2) pompaggio del gas filtrato in detto serbatoio 26, e contemporaneamente

h3) invio degli scarti di filtraggio nel primo magazzino 4,

h4) invio del syngas da detto serbatoio 26 al motore 10 dell’impianto di cogenerazione 9.

Nel caso in cui i quarti sensori 27 rilevano una pressione minore di una quantità prefissata X3, l’unità di controllo 8 accelera la velocità di reazione in detto primo impianto 7 e diminuisce la velocità del generatore 11 dell’impianto di cogenerazione 9, per diminuire la richiesta di gas da parte di detto motore 10 a detto serbatoio 26.

Nel caso in cui in seguito a tale intervento la pressione rilevata da detti quarti sensori 27 in detto serbatoio 26 non supera tale quantità prefissata X3 in un determinato lasso di tempo ∆t, l’unità di controllo 8 blocca il sistema 1 e invia un segnale di richiesta di assistenza alla centrale operativa.

Alternativamente, nel caso in cui i quarti sensori 27 rilevano una pressione maggiore di una quantità prefissata Y3, l’unità di controllo 8 decelera la velocità di reazione in detto primo impianto 7 ed aumenta la velocità dell’impianto di cogenerazione 9 per aumentare la richiesta di gas da parte di detto motore. Nel caso tale intervento non sia sufficiente a ridurre la pressione, l’unità di controllo 8 attiva una candeletta di sicurezza che brucia il gas in eccesso per ridurne la quantità all’interno del serbatoio 26, scaricandolo parzialmente, e blocca il sistema e invia un segnale di richiesta di assistenza alla centrale operativa.

Tale sistema presenta il vantaggio di gestire opportunamente il gas di sintesi prodotto nel reattore di pirolisi, evitando sprechi o eventuali danni al sistema.

In figura 5 à ̈ mostrata una quarta forma di realizzazione del sistema 1 secondo l’invenzione. La presente forma si realizzazione può essere impiegata in combinazione con le forme di realizzazione descritte in precedenza.

Il sistema 1 comprende ulteriormente un sistema di selezione dei metalli dai rifiuti indifferenziati conferiti.

Detto sistema di selezione dei metalli comprende:

- quinti sensori o mezzi di rilevamento 29 della rotazione dei mezzi trituratori 3, che sono in grado di invertire il senso di rotazione nel caso di presenza di rifiuti di grandezza superiore e/o di ostruzione movimento causata da rifiuti metallici, difficili da triturare, in particolare detti mezzi di triturazione 3 stessi se durante la rotazione riscontrano una maggiore resistenza, invertono automaticamente il senso di rotazione scartando detti rifiuti metallici,

- mezzi selettori 30 dei rifiuti metallici scartati da detti mezzi di triturazione 3,

- quinto magazzino 31 per i rifiuti metallici scartati prelevati da detti mezzi selettori 30,

- nastro trasportatore 32, sul quale viene fatto cadere il materiale triturato,

- metal detector 33 in corrispondenza del quale viene convogliato il materiale triturato da detto nastro trasportatore 32, per selezionare gli scarti metallici triturati,

- ugelli 34 ad aria compressa, collegati , tramite opportune elettrovalvole al compressore 47 e gestite dall’unità di controllo 8, in corrispondenza di detto metal detector 33, per eliminare gli scarti metallici e trasferirli in detto quinto magazzino 31 degli scarti metallici.

Detto quinto magazzino 31 comprende sesti sensori o mezzi di rilevamento 35 della quantità di materiale in detto quinto magazzino 31. Detti sesti sensori 35 sono in collegamento con l’unità di controllo del sistema 1. Nel caso detti sesti sensori 35 rilevano una quantità superiore a una quantità predefinita X4 di rifiuti, detta unità di controllo 8 invia un segnale alla centrale operativa per richiedere l’intervento dell’assistenza per lo svuotamento di detto sesto magazzino 31.

Il rilevamento di rifiuti metallici di grosse dimensioni viene interpretato dal sistema come cattivo conferimento da parte dell’utente, al quale viene segnalato, mediante comunicazione postale al proprio domicilio.

Un vantaggio di tale sistema di selezione à ̈ quello di evitare danni o blocchi del sistema a causa di un conferimento di rifiuti che non possono essere trattati tramite il sistema secondo l’invenzione.

In figura 6 à ̈ mostrata una quinta forma di realizzazione del sistema 1 secondo l’invenzione. La presente forma di realizzazione può essere impiegata in combinazione con le forme di realizzazione descritte in precedenza.

Il sistema 1 comprende ulteriormente un sistema di riconoscimento dell’utente.

Detto sistema di riconoscimento dell’utente comprende: - uno o più dispositivi di riconoscimento 41 per ciascun utente abilitato ad utilizzare il sistema 1 secondo l’invenzione, ciascuno comprendente un rispettivo chip 40 contenente le informazioni relative a detto utente,

- un lettore di riconoscimento 42 per ciascun vano 2 di detto sistema 1 e un rispettivo segnalatore 43 acustico e/o luminoso, per le operazioni relative al rispettivo vano 2

- un ulteriore lettore di riconoscimento 44 e un relativo ulteriore segnalatore 45 acustico e/o luminoso, per le operazioni relative a tutti i vani 2 del sistema 1.

Detti dispositivi 41 e lettori di riconoscimento 42 e 43 impiegano tecnologia RFID e sono in collegamento con l’unità di controllo 8 del sistema 1.

Detti segnalatori 43 e 45 possono comunicare diversi stati in cui si trova il sistema 1 sia mediante suoni che mediante dei segnali luminosi, in particolare essi possono assumere colori distinti, come verde o rosso, e stato lampeggiante o fisso.

Inoltre ciascun vano 2 di detto sistema 1 può comprendere mezzi di rilevamento del peso 46 di detti rifiuti conferiti, in particolare una bilancia piezoelettrica, in grado di rilevare il peso del materiale conferito e inviare i dati rilevati all’unità di controllo 8.

Nel metodo di trasformazione di rifiuti indifferenziati descritto in precedenza prima della fase a) Ã ̈ prevista la seguente fase:

i1) avvicinamento del dispositivo di riconoscimento 41 a detto lettore di riconoscimento 42, 44;

i2) apertura del portello 21 di detto vano 2;

i3) conferimento dei rifiuti indifferenziati in detto vano 2;

i4) pesatura dei rifiuti mediante detti mezzi di rilevamento del peso 46;

i5) invio dei dati rilevati alla unità di controllo 8; e

i6) chiusura del portello 21.

Prima della fase i1):

- nel caso in cui i segnalatori 43 e 45 presentano un primo stato, ad esempio di colore verde, detti lettori 42 e 44 risultano attivi e online e l’utente può accedere al sistema 1;

- nel caso in cui i segnalatori 43 e 45 presentano un secondo stato, ad esempio rosso lampeggiante, il sistema 1 sta completando un processo, pertanto l’utente deve attendere per poter accedere al sistema 1;

- nel caso in cui i segnalatori 43, 45 presentano un terzo stato, ad esempio rosso fisso, i lettori 43, 45 non sono attivi o off-line e il sistema 1 non à ̈ accessibile.

Successivamente alla fase i1)

- nel caso in cui i segnalatori 43, 45 presentano un quarto stato, o verde lampeggiante con segnalazione acustica, l’utente à ̈ stato riconosciuto e il vano 2 à ̈ accessibile all’utente;

- nel caso in cui i segnalatori 43, 45 presentano un quinto stato, o verde fisso, senza segnalazione acustica, il dispositivo di riconoscimento 41 à ̈ guasto; - nel caso in cui i segnalatori 43, 45 presentano un sesto stato, o rosso lampeggiante con segnalazione acustica, il dispositivo di riconoscimento 41 à ̈ disabilitato, pertanto il sistema 1 non à ̈ accessibile all’utente.

Successivamente alla fase i6)

- nel caso in cui i segnalatori 43, 45 presentano un settimo stato, o lampeggiante, sono presenti ostacoli nel vano 2 e il portello 21 non à ̈ in grado di chiudersi. Nel caso tale condizione persiste per un determinato arco temporale ∆t detti segnalatori 45, 45 presentano un ottavo stato, o rosso fisso, detta unità di controllo 8 invia un segnale di richiesta di assistenza alla centrale operativa.

In seguito alla fase i4) se detti mezzi di rilevamento del peso 46 dopo un lasso di tempo prefissato ∆t non rilevano l’aggiunta di ulteriore materiale passa immediatamente alle fasi successive i5) e i6).

Tale sistema permette di associare all’utente la quantità ed il tipo di spazzatura da questo conferita, provvedendo ad accreditare la somma relativa alla produzione di energia ottenuta con la sua spazzatura o ad addebitare multe nel caso venisse conferito materiale non valido (ad esempio metalli, vetro o acqua in contenitori di plastica) che dovrà continuare ad essere inserito in contenitori ad hoc.

Un vantaggio di tale sistema di riconoscimento à ̈ quello di permettere di associare a ciascun utente la quantità e tipologia di rifiuti conferiti, inibendo un “cattivo†utente dall’utilizzo del sistema e premiando un “buon†utente con sconti sulla bolletta energetica.

Nelle figure 7 - 9 à ̈ mostrata una sesta forma di realizzazione del sistema 1 secondo l’invenzione comprendente tutti i componenti descritti nelle forme di realizzazione precedenti.

In conclusione, il sistema secondo l’invenzione secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione descritte o di una loro combinazione, presenta i seguenti vantaggi: - di eliminare la necessità di prelevare e trasferire immondizia dai centri di raccolta, con notevole risparmio di carburante e riduzione dell’inquinamento ambientale,

- di eliminare le grandi aree per lo stoccaggio, come le discariche, permettendo di smaltire la maggior parte dei rifiuti in loco producendo energia termica ed elettrica, e

- di avere un notevole risparmio energetico, in grado di compensare il costo del sistema stesso in pochi anni, infatti un sistema secondo l’invenzione per circa 600 abitanti, ovvero 200 famiglie, può produrre circa 30 Kwatt/ora elettrici ed altrettanto termici.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma à ̈ da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ciò uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (25)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema (1) per la trasformazione di rifiuti in energia elettrica e termica, detto sistema (1) comprendendo: - almeno un vano (2), per il conferimento e la raccolta di detti rifiuti, - mezzi trituratori (3), per la triturazione di detti rifiuti conferiti tramite detto almeno un vano (2), - un primo magazzino (4), per il contenimento di detti rifiuti triturati da detti mezzi trituratori (3), detto primo magazzino (4) comprendendo primi sensori o mezzi di rilevamento (5) della quantità di rifiuti triturati contenuti in detto primo magazzino (4), e primi mezzi di compattazione (6) di detti rifiuti triturati, - un primo impianto (7) di reazione pirolitica di trasformazione di detti rifiuti triturati in gas di sintesi o syngas e carbonella, detti rifiuti triturati essendo convogliati da detti primi mezzi di compattazione (6) di detto primo magazzino (4) in detto primo impianto (7), - un impianto di cogenerazione (9), alimentato da detto syngas prodotto da detto primo impianto (7) e in grado di generare energia elettrica e termica da impiegare in detto sistema (1) stesso e/o immettere nella rete energetica locale, - un sistema di generazione di energia termica (200), tramite combustione di detta carbonella prodotta in detto primo impianto (7), in grado di generare energia termica da impiegare nuovamente in detto sistema (1) e/o immettere nella rete energetica locale, - una unità di controllo (8), in grado di elaborare i dati ricevuti dai sensori o mezzi di rilevamento (5, 72, 36, 15, 18, 27, 29, 35) presenti in detto sistema (1) e controllare i componenti (2, 3, 4, 6, 7, 9, 200, 13, 14, 19, 11) di detto sistema (1).
2. 2. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo impianto (7) à ̈ un reattore pirolitico comprendente una pluralità di camere (71) di reazione rotanti, la velocità di rotazione di dette camere rotanti (71) essendo regolabile in modo da ottenere una produzione maggiore o minore di gas di sintesi e carbonella in funzione di detta velocità di rotazione.
3. 3. Sistema (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che per ciascuna camera (71) sono previsti sensori (72) per il rilevamento della temperatura in dette camere (71) e mezzi di regolazione (73), in grado di regolare la temperatura in ciascuna di dette camere (71), per aumentare o diminuire la produzione di syngas e carbonella, detti mezzi di regolazione (73) e detti sensori (72) essendo collegati a detta unità di controllo (8) di detto sistema (1).
4. 4. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo impianto (7) Ã ̈ rivestito da un materiale di coibentazione per la riduzione della temperatura della sua superficie esterna quando detto primo impianto (7) Ã ̈ attivo, preferibilmente detta temperatura essendo ridotta a circa 40°C.
5. 5. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di compattazione sono una coclea (6), la cui velocità di rotazione à ̈ regolata da detta unità di controllo (8).
6. 6. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto impianto di cogenerazione (9) comprende un motore (10), alimentato dal syngas prodotto durante la reazione pirolitica, e un generatore di energia elettrica (11), collegato a detto motore (10) per mezzo del quale genera energia elettrica da impiegare nel sistema (1) e/o immettere nella rete di energia locale.
7. 7. Sistema (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che per il primo avvio di detto motore (10) sono impiegati mezzi di avviamento ausiliari (12), preferibilmente un serbatoio di gasolio per l’alimentazione di detto motore (10).
8. 8. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di compattazione (6) comprendono terzi sensori o mezzi di rilevazione (18) della temperatura di detti rifiuti triturati, detti terzi sensori (18) essendo collegati a detta unità di controllo (8).
9. 9. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di generazione di energia termica (200) comprende: - un secondo magazzino (13) per la raccolta e contenimento della carbonella, prodotta in seguito alla reazione pirolitica in detto primo impianto (7), comprendente secondi mezzi di compattazione (14) della carbonella e secondi mezzi sensori o mezzi di rilevamento (15) della quantità di carbonella presente in detto secondo magazzino (13), detti secondi mezzi sensori (15) e detti secondi mezzi di compattazione (14) essendo collegati a detta unità di controllo (8), - un secondo impianto (16) per il trattamento della carbonella convogliata da detti secondi mezzi di compattazione (14), detto secondo impianto (16) sottoponendo detta carbonella ad un trattamento termico, in seguito alla combustione della quale viene generato gas e materiale inerte o cenere, - una camera (17) di gestione del gas prodotto in detto secondo impianto (16), collegata a detto primo impianto (7) e a detti primi mezzi di compattazione (6) di detto primo magazzino (4).
10. 10. Sistema (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di compattazione (14) sono una coclea (14), la cui velocità di rotazione à ̈ regolata da detta unità di controllo (8).
11. 11. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9 o 10, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di compattazione (6) presentano un rivestimento (61), in collegamento con detta camera (17) dalla quale riceve detto gas, il quale viene impiegato per l’essiccazione dei rifiuti triturati presenti in detti primi mezzi di compattazione (6).
12. 12. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9 – 11, caratterizzato dal fatto che tra detta camera (17) e detti primi mezzi di compattazione (6) sono presenti mezzi di regolazione (19) della quantità di gas introdotto in detto rivestimento (61) da detta camera (17), detti mezzi di regolazione (19) essendo in collegamento con detta unità di controllo (8).
13. 13. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9 – 12, caratterizzato dal fatto che detto impianto di cogenerazione (9) à ̈ collegato a detta camera (17) in cui immette i gas di scarico prodotti.
14. 14. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9 – 13, caratterizzato dal fatto che detto sistema di generazione di energia termica (200) comprende un terzo magazzino (22) in collegamento con detto secondo impianto (16) per il contenimento del materiale di scarto o ceneri prodotti in seguito alla reazione termica.
15. 15. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un sistema di gestione del syngas prodotto in detto primo impianto (7) e collegato a detto impianto di cogenerazione (9), detto sistema di gestione comprendendo: - un filtro (24), attraverso il quale detto syngas viene raccolto e purificato, - una pompa (25), in collegamento con detto filtro (24), - un serbatoio (26), in cui il syngas viene pompato tramite detta pompa (25) da detto filtro (24) e ivi raccolto, detto serbatoio (26) essendo in collegamento con detto impianto di cogenerazione (9) per la sua alimentazione, detto serbatoio (26) presentando quarti sensori o mezzi di rilevamento (27) della pressione di syngas in detto serbatoio (26), in collegamento con detta unità di controllo (8).
16. 16. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un sistema di selezione dei metalli dai rifiuti indifferenziati conferiti, comprendente: - quinti sensori o mezzi di rilevamento (29) della rotazione dei mezzi trituratori (3), in grado di invertire il senso di rotazione nel caso di presenza di rifiuti di grandezza superiore e/o di ostruzione del movimento, - mezzi selettori (30) dei rifiuti metallici scartati da detti mezzi di triturazione (3), - un quinto magazzino (31) per i rifiuti metallici scartati prelevati da detti mezzi selettori (30), - un nastro trasportatore (32), sul quale viene fatto cadere il materiale triturato, - un metal detector (33) in corrispondenza del quale viene convogliato il materiale triturato da detto nastro trasportatore (32), per selezionare gli scarti metallici triturati, - ugelli (34) ad aria compressa in corrispondenza di detto metal detector (33), per eliminare gli scarti metallici e trasferirli in detto quinto magazzino (31) degli scarti metallici.
17. 17. Sistema (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto quinto magazzino (31) comprende sesti sensori o mezzi di rilevamento (35) della quantità di materiale in detto quinto magazzino (31).
18. 18. Rete comprendente una pluralità di sistemi per la trasformazione dei rifiuti (1) come rivendicati in una qualsiasi delle rivendicazioni 1 – 17, comprendente una centrale operativa alla quale vengono inviati dati da parte di ciascuna unità di controllo (8) di ciascun sistema (1), detta centrale operativa inviando disposizioni a dette unità di controllo (1) e/o assistenza ai sistemi (1) parte della rete.
19. 19. Metodo per la trasformazione di rifiuti in energia elettrica e termica, detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di prevedere le seguenti fasi: a) conferimento di detti rifiuti in almeno un vano (2), per il conferimento e la raccolta di detti rifiuti; b) triturazione di detti rifiuti, conferiti in detto almeno un vano (2), tramite mezzi di triturazione (3); c) immagazzinamento dei rifiuti triturati in un primo magazzino (4) e rilevamento della quantità di rifiuti triturati contenuti mediante primi sensori o mezzi di rilevamento (5); d) compattamento di detti rifiuti triturati per mezzo di primi mezzi di compattazione (6) presenti in detto primo magazzino (4) e convogliamento di detti rifiuti triturati verso un primo impianto (7) o reattore pirolitico; e) reazione pirolitica in detto primo impianto (7) e trasformazione di detti rifiuti in gas di sintesi o syngas e carbonella; f) generazione di energia elettrica e termica tramite un impianto di cogenerazione (9) dal gas di sintesi ottenuto in seguito alla reazione pirolitica in detto primo impianto (7), g) generazione di energia termica tramite un sistema di generazione di energia termica (200) dalla carbonella ottenuta in seguito alla reazione pirolitica in detto primo impianto (7) e dal fatto che durante tutte le fasi un unità di controllo (8) elabora i dati ricevuti dai sensori o mezzi di rilevamento (5, 72, 36, 15, 18, 27, 29, 35) e controlla i componenti (2, 3, 4, 6, 7, 9, 200, 13, 14, 19, 11) attivi in ciascuna fase.
20. 20. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che nel caso in cui detti primi sensori (5) rilevano in detto primo magazzino (4) una quantità di rifiuti triturati superiore ad una prima quantità prefissata X1, detta unità di controllo (8) inibisce detta fase a) tramite la chiusura di detto vano (2), aumentando la velocità di detti primi mezzi di compattazione (6) e la velocità di reazione di detto primo impianto (7), fino a che detti primi sensori (5) rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino (4) minore a detta prima quantità prefissata X1, e dal fatto che nel caso in cui detti primi sensori (5) rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino (4) inferiore ad una seconda quantità prefissata Y1, detta unità di controllo (8) riduce la velocità di detti primi mezzi di compattazione (6) e la velocità di reazione di detto reattore pirolitico (7), fino a che detti primi sensori (5) rilevano una quantità di rifiuti triturati in detto primo magazzino (4) maggiore a detta seconda quantità prefissata Y1.
21. 21. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19 o 20, caratterizzato dal fatto che detta fase g) prevede le seguenti fasi: g1) immagazzinamento di detta carbonella in un secondo magazzino (13) e rilevamento della quantità di carbonella contenuta mediante secondi sensori o mezzi di rilevamento (15); g2) compattamento di detta carbonella per mezzo di secondi mezzi di compattazione (14), presenti in detto secondo magazzino (13), convogliamento di detta carbonella verso un secondo impianto (16); g3) reazione termica in detto secondo impianto (16) e trasformazione di detta carbonella in gas e materiale inerte; g4) convogliamento di detto gas in una camera (17) di gestione del gas; g5) immissione di detto gas da detta camera (17) in detto primo impianto (7), miscelandolo con aria fredda, e g6) immissione di detto gas da detta camera (17) nel rivestimento (61) di detti primi mezzi di compattazione (6), per l’essicazione dei rifiuti triturati e rilevamento della temperatura di detti rifiuti triturati in detti primi mezzi di compattazione (6) mediante terzi sensori o mezzi di rilevamento (18).
22. 22. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che nel caso in cui detti secondi sensori (15) rilevano una quantità di carbonella in detto secondo magazzino (13) superiore ad una prima quantità prefissata X2 detta unità di controllo (8) aumenta la velocità di avanzamento di detta carbonella in detti secondi mezzi di compattazione (14) e diminuisce la velocità di avanzamento di detto materiale triturato verso detto primo impianto (7), per diminuire la quantità di carbonella prodotta, e dal fatto che nel caso in cui detti secondi sensori (15) rilevano una quantità di carbonella in detto secondo magazzino (13) inferiore ad una seconda quantità prefissata Y2 detta unità di controllo (8) diminuisce la velocità di avanzamento di detta carbonella in detti secondi mezzi di compattazione (14) e aumenta la velocità di avanzamento di detti rifiuti triturati verso detto primo impianto (7), per aumentare la quantità di carbonella prodotta.
23. 23. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 21 o 22, caratterizzato dal fatto che durante la fase g6) nel caso in cui detti terzi sensori (18) rilevano una temperatura maggiore di una prima temperatura prefissata Tx, detta unità di controllo (8) riduce la temperatura del gas inviato da detta camera (17) a detto rivestimento (61), aumentando la quantità di aria fredda miscelata e dal fatto che nel caso in cui detti terzi sensori (18) rilevano una temperatura minore di una seconda temperatura prefissata Ty, detta unità di controllo (8) aumenta la temperatura del gas inviato da detta camera (17) a detto rivestimento (61) diminuendo la quantità di aria fredda miscelata.
24. 24. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19 – 23, caratterizzato dal fatto che in seguito alla fase e), prima della fase f), sono previste le seguenti fasi: h1) filtraggio del syngas tramite un filtro (24); h2) pompaggio del gas filtrato in un serbatoio (26) e rilevamento della pressione di syngas in detto serbatoio (26) mediante quarti sensori o mezzi di rilevamento (27), h3) invio degli scarti di filtraggio in detto primo magazzino (4), h4) invio del syngas da detto serbatoio (26) a detto impianto di cogenerazione (9).
25. 25. Metodo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che nel caso in cui detti quarti sensori (27) rilevano una pressione minore di una prima quantità prefissata X3, detta unità di controllo (8) accelera la velocità di reazione in detto primo impianto (7) e diminuisce la velocità di produzione di energia dell’impianto di cogenerazione (9), per diminuire la richiesta di gas a detto serbatoio (26), alternativamente, nel caso in cui detti quarti sensori (24) rilevano una pressione maggiore di una seconda quantità prefissata Y3, detta unità di controllo (8) diminuisce la velocità di reazione in detto impianto (7) ed aumenta la velocità di produzione di energia dell’impianto di cogenerazione (9) per aumentare la richiesta di gas da detto serbatoio (26), nel caso in cui in seguito a tali interventi la pressione rilevata da detti quarti sensori (24) in detto serbatoio (26) non supera tale prima quantità prefissata X3 detta unità di controllo (8) blocca l’avanzamento delle fasi e invia un segnale di richiesta di assistenza ad una centrale operativa, e nel caso in cui in seguito a tali interventi la pressione rilevata da detti quarti sensori (24) in detto serbatoio (26) non scende sotto detta seconda quantità prefissata Y3, in un determinato lasso di tempo ∆t, detta unità di controllo (8) scarica parzialmente il gas in eccesso, bruciandolo in sicurezza, e blocca l’avanzamento delle fasi e invia un segnale di richiesta di assistenza ad una centrale operativa.