ITTO960436A1 - Processo ed impianto per lo smaltimento ed il riciclaggio di rifiuti. - Google Patents

Description

Descrizione dell' invenzione industriale avente per titolo: "Processo ed impianto per lo smaltimento ed il riciclaggio di rifiuti", a nome:

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un processo e ad un impianto per lo smaltimento ed il riciclaggio di rifiuti. Per lo smaltimento di rifiuti e' noto sia l'uso di forni inceneritori in cui i rifiuti vengono bruciati, che di discariche in cui i rifiuti vengono interrati.

L'uso dei forni, oltre a comportare costi elevati, a causa del combustibile impiegato, e' fonte di inquinamento atmosferico, a causa dei fumi generati dalla combustione, mentre, d'altra parte, l'uso delle discariche e' fonte di inquinamento ambientale sia per il sottosuolo che per le acque. Inoltre, entrambi i metodi, non permettono in ogni caso di riciclare efficacemente i rifiuti.

Il problema tecnico che la presente invenzione si propone di risolvere e' quello di smaltire e riciclare rifiuti senza bruciare alcun combustibile, senza inquinare l'ambiente ed a costi molto bassi.

Risolve tale problema tecnico il processo per lo smaltimento e riciclaggio di rifiuti secondo la presente invenzione, il quale e' caratterizzato da ciò' che i rifiuti vengono messi a contatto con un fluido criogenico. Secondo un'ulteriore caratteristica della presente invenzione, i rifiuti vengono prima immersi nel fluido criogenico e successivamente frantumati meccanicamente dopo essere stati estrattti dal fluido stesso, per poter essere riciclati .

Questa ed altre caratteristiche della presente invenzione risulteranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferita di esecuzione, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con 1' ausilio degli annessi disegni, in cui Fig. 1 rappresenta uno schema a blocchi di un processo di smaltimento secondo la presente invenzione.

Per ottenere i risultati sopra descritti, il processo secondo la presente invenzione si basa sul principio di mettere a contatto rifiuti o prodotti compositi da trattare con un gas liquido scelto tra quelli la cui temperatura di ebollizione e' uguale od inferiore a -35 gradi centigradi. A tale scopo il prodotto da trattare viene immerso in un fluido criogenico a temperatura compresa fra -35 e -273 gradi centigradi e subisce un rapido raffreddamento che genera una riduzione delle forze intermolecolari e spesso anche una riduzione di volume.

Questa riduzione di volume, nel caso di prodotti compositi, e' proporzionale ai diversi coefficienti di dilatazione termica specifica e provoca la criccatura dei diversi substrati facilitando la separazione meccanica delle componenti del prodotto.

Nel caso di prodotti naturali, o non miscelati, la riduzione di volume e' tale da rendere la massa del prodotto fragilissima al primo trattamento meccanico.

I rifiuti immersi nel liquido criogenico subiscono comunque uno shock termico tale da impedire il formarsi di sottoderivati pericolosi a seguito di reazioni chimiche indesiderate .

Secondo gli scopi dell'invenzione può' essere usato come fluido criogenico un qualsiasi fluido che abbia una temperatura di ebollizione al di sotto di -35 gradi centigradi. A titolo esemplificativo si riportano nella seguente tabella alcuni di tali fluidi e le rispettive temperature di ebollizione.

Ognuno di tali fluidi ha anche le seguenti caratteristiche vantaggiose: non e' combustibile, non e' infiammabile, non e' detonante, non e' comburente, non e' tossico e non e' corrosivo.

Ovviamente possono essere usati, in alternativa e con le opportune precauzioni, anche fluidi criogenici combustibili, quali ad esempio il metano.

Viene descritto di seguito un impianto per il trattamento ed il riciclaggio di rifiuti secondo la presente invenzione.

L'impianto comprende un serbatoio per liquidi criogenici super isolato ad alto vuoto, una vasca di processo o tunnel in cui sono atti ad essere immersi i prodotti da trattare ed un contenitore o cestello atto ad essere immerso nella vasca o tunnel.

Il tunnel o vasca di processo e' preferibilmente costruito in acciaio inossidabile con spessore che può' variare da 0,4 a 0,8 mm e saldato con procedimenti tali da non comprometterne la tenuta, in seguito ai diversi shock termici a cui e' sottoposto.

La forma del tunnel o della vasca può' dipendere dalle dimensioni e dalla quantità' di rifiuti da trattare, in modo da ottimizzare il consumo del fluido criogenico in essa contenuto, che e' l'elemento fondamentale e piu' caro su cui si basa il processo.

Ovviamente, per limitare ulteriori consumi del fluido criogenico causati dalla sua evaporazione, il tunnel o la vasca possono essere termicamente isolati.

Il serbatoio ad alto vuoto e la vasca di processo sono fra loro collegati da una tubazione provvista di un sistema di pompe e valvole mediante le quali si può' regolare il flusso del fluido criogenico dal serbatoio alla vasca e viceversa.

Il cestello, anch'esso preferibilmente in acciaio inossidabile, e' atto ad essere inserito nella vasca ed estratto dalla stessa ed e' provvisto di una pluralità' di fori atti a permettere il flusso e riflusso del fluido criogenico.

Viene descritto di seguito il processo per lo smaltimento di prodotti organici mediante un impianto del tipo sopra descritto .

Con riferimento a Fig. 1 una prima fase 10 consiste nel caricamento dei rifiuti da smaltire in un contenitore o cestello.

Una seconda fase 11 consiste nell'immersione del cestello, carico di rifiuti, nella vasca contenente il fluido criogenico. Durante tale fase 11 avviene una violenta evaporazione del fluido criogenico seguita da un consistente crepitìo, dovuto allo shock termico a cui sono sottoposte i rifiuti. Tale fenomeno persiste per circa 10-15 secondi dopodiché' segue un'ebollizione meno violenta del fluido criogenico causata dall'effetto di raffreddamento ed infragilimento a cui sono sottoposti i rifiuti. L'ebollizione e' dovuta al notevole gradiente termico esistente tra fluido criogenico e rifiuti; quando il gradiente diminuisce, cioè' la temperatura della superfice dei rifiuti tende alla temperatura del fluido criogenico, il fenomeno di ebollizione scompare.

In una terza fase 12, terminato l'effetto di ebollizione, il cestello può' essere estratto dalla vasca ed i rifiuti, ormai infragiliti, possono essere a loro volta estratti dal cestello e lavorati meccanicamente.

Le operazioni meccaniche possono essere di vario tipo, ad esempio e' possibile frammentare, pressare e insacchettare i rifiuti cosi' processati per un successivo utilizzo sotto forma di concime o combustibile.

Viene descritto di seguito il processo per -lo smaltimento di rifiuti contenenti sostanze tossiche,ad esempio amianto . Ovviamente, considerata la delicatezza dell'operazione dovuta alla volatilità' del prodotto amianto, devono essere prese tutte le precauzioni del caso, consistenti in sistemi di ventilazione e filtraggio delle aree di lavoro oltre che maschere protettive delle persone che gestiscono il processo .

Inizialmente i manufatti di amianto o contenenti amianto, sono immersi in una vasca addizionale contenente una soluzione acquosa allo scopo di limitare la volatilità' delle particelle superficiali dell'amianto; quindi segue il trasporto mecccanico verso la vasca di processo contenente il fluido criogenico e la relativa immersione nella vasca. Dopo pochi secondi, dipendenti dalla consistenza e dimensione fisica del manufatto, questi e' movimentato verso una fase di trattamento meccanico. In tale fase si possono separare parti metalliche o plastiche che fanno eventualmente parte del manufatto mediante scalpellatori pneumatici o martellatori ad aghi; successivamente il corpo di amianto che e' mantenuto a bassa temperatura dal riciclo di vapori di fluido criogenico, viene ridotto dimensionalmente ed incapsulato in specifici contenitori a tenuta stagna. Le parti metalliche o plastiche separate meccanicamente possono essere riciclate. Le acque di scarico della vasca addizionale vengono depurate in un sistema formato da un modulo automatico a forza gravitazionale collegato ad un meccanismo di filtraggio. Infine viene descritto di seguito il processo relativo allo smaltimento e riciclaggio di prodotti quali ad esempio: pneumatici usati, cavi elettrici da recuperare, carcasse d'auto da disincrostare, manufatti industriali, etc .

In una fase preliminare e' previsto un sistema di triturazione che ha il compito di ridurre dimensionalmente i prodotti da trattare, infatti spesso le dimensioni di tali prodotti possono creare difficolta' di maneggevolezza se non vengono ridotte.

I prodotti vengono quindi convogliati in un tunnel o vasca di processo dove l'azione del fluido criogenico infragilisce il loro reticolo molecolare, come precedentemente descritto.

Segue un'ulteriore fase di separazione dei singoli componenti formanti il prodotto di partenza. In questa ulteriore fase e' realizzata una serie di azionamenti meccanici quali percussione-pressione-frizione che agendo sul prodotto provocano la separazione grossolana, ad esempio della gomma dalla tela e dalla struttura metallica che forma l'intelaiatura del pneumatico; oppure nel caso dei cavi, provocano la separazione dell'isolante plastico dal filo di rame.

Tutti i singoli componenti del prodotto possono quindi essere riallocati in settori industriali diversi a seconda del loro possibile reimpiego; ad esempio gli sfridi in gomma possono essere ridotti in polvere per un loro riutilizzo, per esempio miscelati con asfalto.

Fermo restando che il processo secondo la presente invenzione e' basato sula tecnologia criogenica, ciascun impianto può' avere schemi strutturali e funzionali anche diversi da quelli sopra descritti, in funzione del livello di automazione che si vuole ottenere.

Ad esempio l'impianto per il trattamento dei rifiuti può' essere costituito da un tunnel attrezzato con dispositivi atti a spruzzare il fluido criogenico sui rifiuti in esso transitanti .

Infatti la caratteristica fondamentale su cui si basa l'invenzione e' l'uso di fluidi criogenici che permettono un rapido raffreddamento dei rifiuti trattati con conseguente infragilimento dei suddetti rifiuti e un conseguente semplificato processo di distruzione, frantumazione o separazione dei prodotti oltre che la eliminazione di microorganismi ed enzimi.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo per lo smaltimento e riciclaggio di rifiuti, caratterizzato da ciò' che detti rifiuti vengono messi a contatto con un fluido criogenico.
2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò' che detto fluido criogenico ha una temperatura inferiore od uguale a -35 gradi centigradi.
3. 3. Processo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato da ciò' che detto fluido criogenico e' scelto fra uno dei seguenti fluidi: anidride carbonica, azoto, argon, elio, neon, xenon, aria liquida o loro miscele.
4. 4. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò' che detti rifiuti vengono manipolati raeccanicamentre dopo essere stati separati da detto fluido criogenico.
5. 5. Impianto per lo smaltimento ed il riciclaggio di rifiuti, caratterizzato da una vasca di processo atta a contenere un fluido criogenico e da mezzi atti a mettere in contatto detti rifiuti con detto fluido criogenico.
6. 6. Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato da ciò' che un serbatoio e' atto allo stoccaggio di detto fluido criogenico ed e' collegato a detta vasca di processo.
7. 7. Impianto secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato da mezzi atti a trattare meccanicamente detti rifiuti dopo essere stati separati da detto fluido criogenico.
8. 8. Impianto secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato da ciò' che mezzi di preparazione e recupero sono previsti rispettivamente a monte ed a valle di detta vasca di processo .
9. 9. Impianto per lo smaltimento ed il riciclaggio di rifiuti, caratterizzato da mezzi atti a mettere a contatto detti rifiuti con un fluido criogenico.
10. 10. Impianto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato da un serbatoio collegato a detti mezzi ed atto allo stoccaggio di detto fluido criogenico.
11. 11. Impianto secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzato da mezzi atti a trattare meccanicamente detti rifiuti dopo essere stati seoparati da detto fluido criogenico