ITVR20120202A1 - PLANT AND PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF SOLID URBAN AND ASSIMILATED WASTE - Google Patents
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Description
IMPIANTO E PROCEDIMENTO PER IL TRATTAMENTO DI RIFIUTI SOLIDI URBANI E ASSIMILATI PLANT AND PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF URBAN AND SIMILAR SOLID WASTE
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato riguarda un impianto ed un procedimento per il trattamento di rifiuti solidi urbani o assimilati. The present invention relates to a plant and a process for treating solid urban or similar waste.
Come è noto, per lo smaltimento dei rifiuti solidi urbani ed assimilati, si incontra una forte opposizione da parte dei cittadini prossimi alla localizzazione degli impianti in uso per questo servizio, a causa dei vari problemi di inquinamento che possono produrre. As is known, for the disposal of solid urban and similar waste, there is strong opposition from citizens close to the location of the plants in use for this service, due to the various pollution problems that they can produce.
Attualmente, i sistemi di smaltimento dei rifiuti maggiormente utilizzati sono lo smaltimento in discariche controllate e lo smaltimento in forni chiamati comunemente termovalorizzatori, tramite i quali si produce, procedendo alla combustione dei rifiuti, energia termica che può essere poi convertita in energia elettrica o utilizzata anche per processi di teleriscaldamento. Currently, the most widely used waste disposal systems are disposal in controlled landfills and disposal in furnaces commonly called waste-to-energy plants, through which thermal energy is produced, proceeding with the combustion of waste, which can then be converted into electricity or also used for district heating processes.
In particolare, il sistema a discarica controllata non prevede la preselezione dei rifiuti prima della loro messa a dimora e necessita di bacini di grossa dimensione, i quali vengono adeguatamente impermeabilizzati sul fondo e sulle pareti laterali mediante strati di terreno argilloso, rivestiti con teli di materiale plastico. In particular, the controlled landfill system does not provide for the pre-selection of waste before its disposal and requires large basins, which are adequately waterproofed on the bottom and on the side walls by layers of clayey soil, covered with sheets of material. plastic.
Nei bacini così realizzati vengono quindi immessi i rifiuti alternati con strati di terreno inerte. Gli inconvenienti che presentano questi bacini sono anche i motivi per cui le popolazioni prossime alla loro localizzazione si oppongono ad essi . The waste alternating with layers of inert soil is then introduced into the basins thus created. The drawbacks that these basins present are also the reasons why the populations close to their localization oppose them.
Infatti, i rifiuti solidi urbani, per le loro caratteristiche intrinseche, richiedono, oltre alla impermeabilizzazione dei bacini, anche la presenza di sistemi di drenaggio del liquido che si produce e il recupero del biogas che si sviluppa durante la fermentazione del materiale organico in condizioni anaerobiche. In fact, urban solid waste, due to its intrinsic characteristics, requires, in addition to the waterproofing of the basins, also the presence of drainage systems for the liquid that is produced and the recovery of the biogas that develops during the fermentation of the organic material in anaerobic conditions. .
Le discariche del tipo controllato oggi in uso portano alla formazioni e alla dispersione nell'ambiente circostante di materiali leggeri dovuti all'azione del vento, con proliferazione di odori sgradevoli, anche perché non sempre il rifiuto viene ricoperto immediatamente. The landfills of the controlled type in use today lead to the formation and dispersion in the surrounding environment of light materials due to the action of the wind, with the proliferation of unpleasant odors, also because the waste is not always immediately covered.
Inoltre, si verifica una enorme proliferazione di insetti e roditori, oltre alla continua presenza di volatili che trasportano parte delle sostanze organiche al di fuori della discarica stessa. Esiste inoltre il pericolo di incendi che possono produrre con la combustione gas nocivi. In addition, there is an enormous proliferation of insects and rodents, in addition to the continuous presence of birds that transport part of the organic substances out of the landfill itself. There is also the danger of fires which can produce harmful gases with combustion.
Per ultimo la discarica deve essere controllata e curata per almeno venti anni dopo la chiusura definitiva per controllare le modifiche della superficie dovuta all'estrazione del biogas che si produce nel tempo fino all'esaurimento del processo di fermentazione. Finally, the landfill must be checked and treated for at least twenty years after the final closure to control the changes in the surface due to the extraction of the biogas that is produced over time until the fermentation process is exhausted.
Il sistema di smaltimento rifiuti a mezzo di termovaloriz zatori richiede di norma che il rifiuto non sia tale e quale, ma provenga da un sistema di raccolta differenziata, al fine di garantire alla caldaia un prodotto il più possibile omogeneo. The waste disposal system by means of waste-to-energy plants normally requires that the waste is not as it is, but comes from a differentiated collection system, in order to guarantee the boiler a product that is as homogeneous as possible.
Con questo sistema vengono eliminati molti degli inconvenienti del sistema a discarica, ma anche i termovaloriz zatori comportano alcuni inconvenienti che suscitano l'opposizione alla loro realizzazione da parte delle popolazioni che vivono nelle loro vicinanze. With this system many of the drawbacks of the landfill system are eliminated, but waste-to-energy plants also entail some drawbacks which arouse opposition to their construction by the populations living in their vicinity.
Infatti, negli impianti di termovalorizzazione si producono fanghi residui da smaltire in siti idonei, che a seconda del rifiuto possono anche raggiungere quantità notevoli, fino al 30% del quantitativo di rifiuto bruciato. Ma il problema che più preoccupa la popolazione è la possibile formazione di sostanze altamente pericolose come le diossine, con il rischio che non vengano adeguatamente trattenute dai sistemi di filtrazione aria e si disperdano nell'atmosfera. Altre tecniche di smaltimento dei rifiuti già studiate prevedono di compattare e pastorizzare i rifiuti con la possibilità di inertizzare le sostanze organiche contenute nei rifiuti solidi urbani ed assimilati evitando la fermentazione e la formazione di biogas. In fact, waste-to-energy plants produce residual sludge to be disposed of in suitable sites, which, depending on the waste, can also reach considerable quantities, up to 30% of the quantity of waste burned. But the problem that most worries the population is the possible formation of highly dangerous substances such as dioxins, with the risk that they are not adequately retained by the air filtration systems and are dispersed into the atmosphere. Other waste disposal techniques already studied foresee the compacting and pasteurization of the waste with the possibility of inerting the organic substances contained in the municipal solid waste and assimilated avoiding fermentation and the formation of biogas.
Tali procedimenti, pur essendosi dimostrati senz'altro validi da un punto di vista concettuale, presentano secondo la soluzione adottata diversi inconvenienti, in quanto, oltre ad una produzione non costante del rifiuto da inertizzare, richiedono la costruzione di macchinari con soluzioni tecniche oltremodo onerose dal punto di vista economico ed ingombranti, sia a causa dei valori di pressione necessari per avere la massima compressione e riduzione del volume del composto da trattare sia allo scopo di raggiungere una capacità di produzione giornaliera accettabile. These procedures, although they have proved to be certainly valid from a conceptual point of view, have various drawbacks according to the solution adopted, since, in addition to a non-constant production of the waste to be inerted, they require the construction of machinery with technical solutions that are extremely onerous from economic and bulky point of view, both because of the pressure values necessary to have the maximum compression and reduction of the volume of the compound to be treated and in order to reach an acceptable daily production capacity.
Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i vari problemi sopra esposti, escogitando un impianto per il trattamento rifiuti solidi urbani e assimilati che dia la possibilità di ridurre notevolmente il volume dei rifiuti solidi urbani e assimilati con una elevata continuità di produzione ed una notevole riduzione dei costi dei macchinari. The main aim of the present invention is to solve the various problems set out above, devising a plant for the treatment of solid urban and similar waste which gives the possibility of considerably reducing the volume of solid urban and similar waste with a high continuity of production and a considerable reduction of machinery costs.
All'interno di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di fornire un impianto per il trattamento dei rifiuti solidi urbani e assimilati che comporti un ridotto il consumo di energia elettrica e termica per la compattazione e inertizzazione dei rifiuti stessi. Within this aim, an object of the present invention is to provide a plant for the treatment of solid urban and similar waste which entails a reduced consumption of electrical and thermal energy for compacting and inerting the waste.
Ancora uno scopo del trovato è quello di fornire un impianto per il trattamento dei rifiuti solidi urbani e assimilati che possa essere strutturalmente molto semplice ed economico da realizzare e che abbia inoltre costi di gestione contenuti . Another object of the invention is to provide a plant for the treatment of solid urban and similar waste which can be structurally very simple and economical to produce and which also has low operating costs.
E' ancora uno scopo del trovato quello di realizzare un procedimento per il trattamento dei rifiuti solidi urbani e assimilati che permetta di realizzare con continuità la compattazione e 1 'inertizzazione dei rifiuti con un apporto ridotto di energia sia elettrica che termica. Another object of the invention is to provide a process for the treatment of solid urban and similar waste which allows to carry out continuously the compaction and inertization of the waste with a reduced input of both electrical and thermal energy.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti dall'impianto, secondo il trovato, come definito nella rivendicazione 1. This aim, as well as these and other objects which will become clearer hereinafter, are achieved by the system according to the invention, as defined in claim 1.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una sua forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment thereof, illustrated by way of non-limiting example, in the accompanying drawings in which:
la figura 1 illustra uno schema dall'alto dell'impianto secondo il trovato; Figure 1 is a top diagram of the plant according to the invention;
la figura 2 mostra schematicamente, in vista prospettica, una porzione dell'impianto secondo il trovato con parti illustrate in spaccato, altre mostre in trasparenza ed altre ancora omesse per semplicità; Figure 2 schematically shows, in perspective view, a portion of the plant according to the invention with parts illustrated in cut-away, other transparent displays and still others omitted for simplicity;
la figura 3 mostra una porzione dell'impianto in vista dall'alto con parti in spaccato ed altre mostrate secondo una sezione schematica, presa, per semplicità di disegno, lungo una superficie passante per stampi di formatura e distesa su un piano; Figure 3 shows a portion of the plant in top view with parts broken away and others shown according to a schematic section, taken, for simplicity of drawing, along a surface passing through forming molds and spread over a plane;
la figura 4 illustra una vista frontale schematica della parte dell'impianto di figura 2, con parti mostrate tratteggiate per maggiore chiarezza; Figure 4 illustrates a schematic front view of the part of the plant of Figure 2, with parts shown dashed for greater clarity;
la figura 5 mostra in sezione longitudinale una matrice di formatura dell'impianto secondo il trovato; Figure 5 is a longitudinal section view of a molding matrix of the plant according to the invention;
la figura 6 è una vista in sezione trasversale della matrice di formatura di figura 5; Figure 6 is a cross-sectional view of the molding matrix of Figure 5;
la figura 7 è una sezione longitudinale di una gabbia di contenimento impiegata nell'impianto secondo il trovato. Figure 7 is a longitudinal section of a containment cage used in the system according to the invention.
Con riferimento alle citate figure, l'impianto per il trattamento di rifiuti solidi urbani e assimilati, secondo il trovato, indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 1, comprende, nelle linee generali, una zona di stoccaggio dei rifiuti 2, che può comprendere, ad esempio, una vasca 2a, chiusa ed impermeabilizzata, in cui vengono stoccati, in un primo momento, i rifiuti solidi urbani e assimilati che vengono conferiti all'impianto. With reference to the aforementioned figures, the plant for the treatment of solid urban and similar waste, according to the invention, indicated as a whole with the reference number 1, comprises, in general terms, a waste storage area 2, which can comprising, for example, a closed and waterproofed tank 2a, in which the solid urban and assimilated wastes are initially stored and delivered to the plant.
In particolare, la vasca 2a risulta, opportunamente, interrata e, vantaggiosamente, dotata di capacità idonea per contenere una quantità di rifiuti capace di alimentare 1'impianto per almeno cinque giorni di lavorazione in modo continuo. Vantaggiosamente, la vasca 2a è, altresì, dotata di un sistema di raccolta del percolato contenuto nei rifiuti, il quale sgrondando viene convogliato, mediante condotti di scarico, ad appositi serbatoi di stoccaggio per il successivo trattamento. Inoltre, la vasca 2a risulta, preferibilmente, alloggiata all'interno di un edificio chiuso, il quale, evitare che odori o parti volatili vengano dispersi in ambiente esterno, viene tenuto in leggera depressione. Tipicamente, la densità dei rifiuti stoccati nella vasca 2a è di circa 0,3 tonn/m<3>. In particular, the tank 2a is suitably buried and advantageously equipped with a capacity suitable for containing a quantity of waste capable of feeding the plant for at least five days of continuous processing. Advantageously, the tank 2a is also equipped with a system for collecting the leachate contained in the waste, which by draining it is conveyed, by means of drain ducts, to suitable storage tanks for subsequent treatment. Furthermore, the tank 2a is preferably housed inside a closed building, which, to prevent odors or volatile parts from being dispersed in the external environment, is kept in a slight depression. Typically, the density of the waste stored in the tank 2a is about 0.3 ton / m <3>.
Come meglio verrà spiegato in seguito, i rifiuti stoccati nella vasca 2a vengono prelevati in continuo e sottoposti a deferetizzazione e successivamente triturati mediante un trituratone 3, avendo cura di raccogliere la parte di liquido che sgronda. As will be better explained below, the waste stored in the tank 2a is continuously withdrawn and subjected to deferetization and subsequently shredded by means of a shredder 3, taking care to collect the part of the liquid that drains.
Secondo il trovato, l'impianto è provvisto di mezzi estrusori 4, i quali sono atti a compattare in continuo i rifiuti triturati e ad immetterli in stampi di formatura, indicati nei disegni con i numeri di riferimento 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h . According to the invention, the plant is provided with extruder means 4, which are able to continuously compact the shredded waste and to introduce it into forming molds, indicated in the drawings with the reference numbers 5a, 5b, 5c, 5d, 5e , 5f, 5g, 5h.
Sempre secondo il trovato, l'impianto è provvisto, inoltre, di mezzi di trasferimento 7, che hanno la funzione di trasferire i rifiuti compattati dagli stampi di formatura in rispettive gabbie di contenimento 8, nonché di un forno di inertizzazione termica 9, in cui i rifiuti inseriti nelle gabbie di contenimento 8 vengono sottoposti a pastoriz zazione, al fine di stabilizzare la loro componente organica, in modo da renderla non soggetta a putrefazione. Still according to the invention, the plant is also provided with transfer means 7, which have the function of transferring the compacted waste from the forming molds into respective containment cages 8, as well as a thermal inertization oven 9, in which the waste inserted in the containment cages 8 are subjected to pasteurization, in order to stabilize their organic component, so as to make it not subject to putrefaction.
Il forno di inertizzazione termica 9 è preferibilmente del tipo a camera d'aria forzata, prodotta tramite appositi scambiatori di calore alimentati da bruciatori a gas e può raggiungere una temperatura di circa 250°C. The thermal inerting furnace 9 is preferably of the forced air chamber type, produced by means of suitable heat exchangers fed by gas burners and can reach a temperature of about 250 ° C.
L'impianto è, altresì, provvisto di mezzi di svuotamento 10 delle gabbie di contenimento 8, che consentono di estrarre dalle gabbie di contenimento 8 i rifiuti ormai ridotti in blocchi compatti e stabilizzati, pronti per il loro deposito finale in un idoneo sito di stoccaggio, indicato con 100. Tali mezzi di svuotamento 10 possono essere, opportunamente realizzati mediante un apposito gruppo a pistone idraulico IOa. The plant is also equipped with means 10 for emptying the containment cages 8, which allow the waste, now reduced to compact and stabilized blocks, to be extracted from the containment cages 8, ready for its final deposit in a suitable storage site. , indicated with 100. These emptying means 10 can be suitably realized by means of a suitable hydraulic piston unit 10a.
Entrando più nei dettagli, l'impianto presenta, vantaggiosamente, dei mezzi di caricamento 11, che in continuo provvedono ad inviare i rifiuti stoccati in corrispondenza nella zona di stoccaggio 2 al trituratone 3 e, successivamente, ai mezzi estrusori 4. Tali mezzi di caricamento 11 possono essere, opportunamente, realizzati a mezzo di nastri trasportatori Ila o altri dispositivi similari . Going into more detail, the plant advantageously has loading means 11, which continuously send the waste stored in correspondence in the storage area 2 to the shredder 3 and, subsequently, to the extruder means 4. These loading means 11 can conveniently be made by means of conveyor belts 11a or other similar devices.
I mezzi estrusori 4 presentano, opportunamente, una tramoggia di carico 4a che riceve i rifiuti dai mezzi di caricamento 11 per immetterli in una camera di compattazione 12, all'interno della quale è, vantaggiosamente, alloggiata almeno una coppia di coclee controrotanti 13, le quali sono preposte a sospingere i rifiuti, compattandoli in continuo, verso la bocca di uscita 14 dei mezzi estrusori 4, dove è, opportunamente, prevista una matrice di formatura 15, avente un passaggio terminale 15a a sezione sostanzialmente poligonale, preferibilmente quadrata o rettangolare . The extruder means 4 conveniently have a loading hopper 4a which receives the waste from the loading means 11 to introduce it into a compaction chamber 12, inside which is advantageously housed at least one pair of counter-rotating augers 13, the which are designed to push the waste, compacting it continuously, towards the outlet 14 of the extruder means 4, where a forming matrix 15 is conveniently provided, having an end passage 15a with a substantially polygonal section, preferably square or rectangular.
In particolare, le coclee controrotanti 13 sono, vantaggiosamente, realizzate con passo idoneo a esercitare una prima compressione sui rifiuti, portando gli stessi ad una densità pari sostanzialmente a circa un terzo della loro densità finale. In particular, the counter-rotating augers 13 are advantageously made with a pitch suitable for exerting a first compression on the waste, bringing the same to a density substantially equal to about one third of their final density.
Va osservato che, essendo i mezzi estrusori 4 in costruzione chiusa, sia il percolato che gli odori non verranno a contatto con l'esterno. In particolare, il percolato che si separa dai rifiuti pressati dalle coclee controrotanti 13 viene raccolto inferiormente alla camera di compattazione ed inviato tramite condotti stagni ad appositi serbatoi per il suo smaltimento. It should be noted that, since the extruder means 4 are in closed construction, both the leachate and the odors will not come into contact with the outside. In particular, the leachate which separates from the waste pressed by the counter-rotating augers 13 is collected below the compaction chamber and sent via watertight conduits to suitable tanks for its disposal.
Vantaggiosamente, l'impianto secondo il trovato è provvisto anche di mezzi di movimentazione degli stampi di formatura 5a-5h, i quali hanno la funzione di disporre, di volta in volta, in modo automatico, ciascuno stampo di formatura tra una posizione di caricamento, in cui è disposto in corrispondenza dei mezzi estrusori 4, ed una posizione di scarico, in cui è disposto in corrispondenza dei mezzi di trasferimento 7. Advantageously, the plant according to the invention is also provided with means for moving the forming molds 5a-5h, which have the function of automatically arranging, each time, each molding mold between a loading position, in which it is arranged in correspondence with the extruder means 4, and an unloading position in which it is arranged in correspondence with the transfer means 7.
Vantaggiosamente, tra la pozione di caricamento e la posizione di scarico sono previsti mezzi di compattazione ulteriore 16 dei rifiuti immessi negli stampi di formatura, che verranno meglio descritti in seguito. Advantageously, means 16 are provided between the loading position and the unloading position for further compacting the waste fed into the forming molds, which will be better described hereinafter.
Secondo una forma preferita di realizzazione, i suddetti mezzi di movimentazione degli stampi di formatura 5a-5h sono realizzati, in pratica, da una giostra o tamburo rotante 17, che supporta perifericamente gli stampi di formatura 5a-5h. According to a preferred embodiment, the aforementioned means for moving the forming molds 5a-5h are made, in practice, by a rotary carousel or drum 17, which peripherally supports the forming molds 5a-5h.
In particolare, la giostra 17 presenta un asse di rotazione 17a sostanzialmente parallelo alla direzione di estrusione dei rifiuti da parte dei mezzi estrusori 4 e gli stampi di formatura 5a-5h risultano distribuiti sostanzialmente uniformemente attorno all'asse di rotazione 17a. Tramite appositi mezzi motori non illustrati, la giostra 17 può essere azionata con un moto rotatorio, preferibilmente di tipo intermittente, attorno al suo asse di rotazione 17a, così da poter portare sequenzialmente, uno alla volta, ogni singolo stampo di formatura 5a-5h in corrispondenza dei mezzi di estrusione 4 e, successivamente, dei mezzi di trasferimento 7. In particular, the carousel 17 has a rotation axis 17a substantially parallel to the direction of extrusion of the waste by the extruder means 4 and the forming molds 5a-5h are substantially uniformly distributed around the rotation axis 17a. By means of suitable motor means not illustrated, the carousel 17 can be operated with a rotary motion, preferably of the intermittent type, around its axis of rotation 17a, so as to be able to sequentially bring, one at a time, each individual mold 5a-5h into correspondence of the extrusion means 4 and, subsequently, of the transfer means 7.
Più in dettaglio, gli stampi di formatura 5a-5h sono costituiti ciascuno da una cassa esterna 18 che definisce internamente una camera di pressatura 19, sostanzialmente poliedrica, che ha una sezione trasversale corrispondente a quella del passaggio terminale 15a della matrice di formatura 15 dei mezzi estrusori 4 e che presenta entrambe le sue estremità aperte. More in detail, the forming molds 5a-5h each consist of an external casing 18 which internally defines a substantially polyhedral pressing chamber 19, which has a cross section corresponding to that of the terminal passage 15a of the forming matrix 15 of the means. extruders 4 and which has both its ends open.
Opportunamente, la cassa esterna 18 degli stampi di formatura 5a-5h ha pareti dotate di fori o feritoie 18 per consentire la fuoriuscita del liquido di percolatura dei rifiuti, che viene raccolto inferiormente alla giostra 17 mediante apposite vasche di raccolta 17b. Conveniently, the outer casing 18 of the forming molds 5a-5h has walls provided with holes or slits 18 to allow the leakage of the waste percolating liquid, which is collected below the carousel 17 by means of suitable collection tanks 17b.
Contrapposto ai mezzi estrusori 4 rispetto alla giostra 17 è, inoltre, previsto un pistone di contrasto 20, destinato ad essere introdotto nella camera di pressatura 19 dello stampo di formatura che, di volta in volta, viene a trovarsi nella posizione di caricamento durante la rotazione della giostra 17. Tale pistone di contrasto 20 consente di esercitare, durante l'immissione dei rifiuti negli stampi di formatura da parte dei mezzi estrusori 4, una elevata azione di compattazione dei rifiuti nella camere di pressatura 19, chiudendo al contempo l'estremità della camera di pressatura 19 opposta rispetto a quella rivolta verso i mezzi estrusori 4. Opposite to the extruder means 4 with respect to the carousel 17 there is also a contrast piston 20, intended to be introduced into the pressing chamber 19 of the forming mold which, from time to time, is in the loading position during rotation. of the carousel 17. Said contrast piston 20 allows to exert, during the introduction of the waste into the forming molds by the extruder means 4, a high compacting action of the waste in the pressing chambers 19, while closing the end of the pressing chamber 19 opposite to the one facing the extruder means 4.
Vantaggiosamente, tra la matrice di formatura 15 dei mezzi estrusori 4 e la giostra 17 operano dei mezzi di taglio, non rappresentati nei disegni e costituiti, ad esempio, da un coltello, i quali sono preposti a tagliare i rifiuti estrusi attraverso la matrice di formatura 15 prima della successiva rotazione della giostra 17. Advantageously, between the forming die 15 of the extruder means 4 and the carousel 17 there are cutting means, not shown in the drawings and consisting, for example, of a knife, which are designed to cut the extruded waste through the forming die. 15 before the next rotation of the carousel 17.
Vantaggiosamente, i mezzi di trasferimento 7 sono realizzati tramite un pistone di spinta 21 disposto, rispetto alla giostra 17, dalla stessa parte dei mezzi estrusori 4 e destinato ad essere introdotto attraverso una estremità della camera di pressatura 19 dello stampo di formatura che, di volta in volta, si trova in posizione di scarico, per far fuoriuscire i rifiuti compressi attraverso l'estremità opposta della camera di pressatura 19 stessa, in modo da immetterli in una corrispondente gabbia di contenimento 8, che viene, di volta in volta, resa disponibile dalla parte opposta della giostra 17 rispetto al pistone di spinta 21. Advantageously, the transfer means 7 are made by means of a thrust piston 21 arranged, with respect to the carousel 17, on the same side as the extruder means 4 and intended to be introduced through one end of the pressing chamber 19 of the forming mold which, in turn in turn, it is in an unloading position, to let the compressed waste escape through the opposite end of the pressing chamber 19 itself, so as to enter them in a corresponding containment cage 8, which is, from time to time, made available on the opposite side of the carousel 17 with respect to the thrust piston 21.
Vantaggiosamente, una coppia di piastre di contenimento 25a, 25b affacciate, da parti opposte tra loro, alla giostra 17, consentono di chiudere le estremità aperte delle camere di pressatura 19 degli stampi di formatura che si trovano, durante la rotazione della giostra 17, in posizione intermedia tra la posizione di caricamento e la posizione di scarico. Advantageously, a pair of containment plates 25a, 25b facing, on opposite sides, the carousel 17, allow to close the open ends of the pressing chambers 19 of the forming molds which are, during the rotation of the carousel 17, in intermediate position between the loading position and the unloading position.
Vantaggiosamente, le piastre di contenimento 25a e 25b sono realizzate con una lavorazione meccanica idonea a garantire la migliore tenuta alla fuoriuscita di liquido. Advantageously, the containment plates 25a and 25b are made with a mechanical processing suitable for ensuring the best seal against the escape of liquid.
Come illustrato, i mezzi di compattazione ulteriore 16 sono, opportunamente, realizzati mediante un pistone di compressione 22, che è disposto, preferibilmente, sul lato della giostra 17 opposto rispetto a quello in cui sono collocati i mezzi estrusori 4 ed il pistone di spinta 21 e che è destinato a comprimere i rifiuti contenuti negli stampi di formatura 5a-5h, passando attraverso una interruzione 23, definita nella omologa piastra di contenimento, corrispondente a quella indicata nei disegni con 25a. As illustrated, the further compacting means 16 are conveniently made by means of a compression piston 22, which is preferably arranged on the side of the carousel 17 opposite to that in which the extruder means 4 and the thrust piston 21 are located. and which is intended to compress the waste contained in the forming molds 5a-5h, passing through an interruption 23, defined in the homologous containment plate, corresponding to that indicated in the drawings with 25a.
Opportunamente, le gabbie di contenimento 8 vengono movimentate tramite mezzi trasportatori 23 che consentono di portare in modo continuo le gabbie di contenimento 8 dai mezzi di trasferimento 7 al forno di inertizzazione termica 9. Conveniently, the containment cages 8 are moved by means of conveyor means 23 which allow the containment cages 8 to be continuously brought from the transfer means 7 to the thermal inertization oven 9.
Opportunamente, gli stessi mezzi trasportatori 23 consentono successivamente di portare le gabbie di contenimento 8 ai mezzi di svuotamento 10 ed, infine, da questi di nuovo ai mezzi di trasferimento 7. Conveniently, the same conveyor means 23 subsequently allow the containment cages 8 to be brought to the emptying means 10 and, finally, from these back to the transfer means 7.
Ad esempio, tali mezzi trasportatori 23 possono comprendere delle catene di trascinamento 23a, 23b, che definiscono un percorso chiuso tramite appositi rinvìi. For example, these conveyor means 23 can comprise dragging chains 23a, 23b, which define a closed path by means of suitable transmissions.
Preferibilmente, le gabbie di contenimento 8 possono essere realizzate da un corpo scatolare 8a, di conformazione poliedrica con sezione trasversale sostanzialmente corrispondente a quella delle camere di pressatura 19 degli stampi di formatura 5a-5h. Preferably, the containment cages 8 can be made of a box-like body 8a, of polyhedral conformation with a cross section substantially corresponding to that of the pressing chambers 19 of the forming molds 5a-5h.
Come illustrato in figura 7, sulle proprie pareti laterali, il corpo scatolare 8a che forma le gabbie di contenimento 8 presenta, opportunamente, delle fessure 8b per la fuoriuscita di eventuale liquido di percolato dai rifiuti. As illustrated in Figure 7, on its side walls, the box-like body 8a which forms the containment cages 8 conveniently has slots 8b for the escape of any leachate liquid from the waste.
Alla propria estremità longitudinale destinata ad essere rivolta verso i mezzi di trasferimento 7, ciascuna gabbia di contenimento 8 risulta dotata di un coperchio mobile 24 che chiude automaticamente la gabbia di contenimento 8, una volta che questa è stata riempita dai rifiuti compattati dai mezzi di trasferimento 7. At its longitudinal end destined to be turned towards the transfer means 7, each containment cage 8 is equipped with a movable lid 24 which automatically closes the containment cage 8, once it has been filled with the waste compacted by the transfer means 7.
La chiusura automatica del coperchio mobile 24 delle gabbie di contenimento può essere ottenuta mediante appositi elementi meccanici di azionamento oppure per effetto inerziale all'atto della movimentazione dei mezzi trasportatori 23. L'estremità opposta delle gabbie di contenimento 8 risulta, invece, opportunamente chiusa da un fondo fisso . The automatic closing of the movable lid 24 of the containment cages can be obtained by means of special mechanical actuation elements or by inertial effect upon movement of the conveyor means 23. The opposite end of the containment cages 8 is, on the other hand, suitably closed by a fixed fund.
Opportunamente, le gabbie di contenimento 8 potranno essere realizzate con spessori di parete contenuti e con soluzioni costruttive estremamente semplici , in quanto non vengono sottoposte alle pressioni di pressatura degli stampi di formatura 5a-5h . Conveniently, the containment cages 8 can be made with low wall thicknesses and with extremely simple construction solutions, since they are not subjected to the pressing pressures of the forming molds 5a-5h.
E' da notare che i vari componenti dell'impianto sono, opportunamente, realizzati a tenuta di liquido, allo scopo di poter raccogliere tutto il percolato ed inviarlo ad una apposita unità di smaltimento di tipo noto. It should be noted that the various components of the system are suitably made liquid-tight, in order to be able to collect all the leachate and send it to a suitable disposal unit of a known type.
Inoltre, le varie parti dell'impianto vengono, opportunamente, mantenute a tenuta di aria, per evitare la dispersione all'esterno di odori o particelle, mentre il forno di inertizzazione termica 9 è, preferibilmente, dotato di idonei filtri per depurare l'aria. Furthermore, the various parts of the system are suitably kept airtight, to prevent the dispersion of odors or particles outside, while the thermal inertization oven 9 is preferably equipped with suitable filters to purify the air. .
Ad esempio, la zona interessata dalla giostra 17 può essere contenuta all'interno di un involucro 25 a tenuta stagna. For example, the area affected by the carousel 17 can be contained inside a watertight casing 25.
Il funzionamento dell'impianto secondo il trovato è il seguente. The operation of the plant according to the invention is as follows.
Come detto, i rifiuti solidi urbani e assimilati arrivano in modo discontinuo e non omogeneo all'impianto, dove vengono stoccati nella vasca 2a . As mentioned, urban solid waste and similar arrive in a discontinuous and non-homogeneous way to the plant, where they are stored in tank 2a.
I rifiuti stoccati nella vasca 2a vengono in continuo inviati, tramite i mezzi di caricamento 11, al trituratore 3. Lungo questo tragitto, i rifiuti vengono deferrizzati mediante caiamite, per garantire e preservare gli organi meccanici del trituratore 3. In questa fase i rifiuti vengono sottoposti anche a mescolamento, al fine di avere una migliore distribuzione dei vari componenti dei rifiuti. Anche questa lavorazione avviene, come detto, con sistemi di raccolta del percolato che sgronda, mantenendo il tutto in depressione per evitare che gli odori e le parti sottili possano contaminare l'ambiente esterno. The waste stored in the tank 2a is continuously sent, by means of the loading means 11, to the shredder 3. Along this route, the waste is deferrised by means of caiamite, to guarantee and preserve the mechanical parts of the shredder 3. In this phase the waste is also subjected to mixing, in order to have a better distribution of the various components of the waste. This process also takes place, as mentioned, with systems for collecting the leachate that drains, keeping everything in depression to prevent odors and fine parts from contaminating the external environment.
Successivamente, i rifiuti triturati e deferrizzati vengono versati in continuo, sempre tramite i mezzi di caricamento 11, nella tramoggia di carico 4a, la quale alimenta le due coclee controrotanti 13, che in questo modo iniziano la compressione in continuo dei rifiuti che vengono sospinti in direzione della matrice di formatura 15 . Subsequently, the shredded and deferrised waste is poured continuously, again through the loading means 11, into the loading hopper 4a, which feeds the two counter-rotating augers 13, which in this way start the continuous compression of the waste which is pushed into direction of the forming die 15.
In questo modo, i rifiuti vengono pressati fino a raggiungere una densità di circa un terzo del valore definitivo. In questa fase, inizia anche il sgocciolamento più sostanzioso dei rifiuti, il cui percolato che viene raccolto e inviato ai relativi sistemi di raccolta. In this way, the waste is pressed until it reaches a density of about one third of its final value. In this phase, the most substantial dripping of waste also begins, the leachate of which is collected and sent to the relative collection systems.
I rifiuti, passando attraverso la matrice di formatura 15, assumono una forma cilindrica a sezione poligonale, con i lati della dimensione finale del materiale da inertizzare. The waste, passing through the forming matrix 15, assumes a cylindrical shape with a polygonal section, with the sides of the final dimension of the material to be inerted.
I rifiuti, che in continuo fuoriescono dalla matrice di formatura 15, avanzano, sempre in continuo, all'interno dello stampo di formatura che si trova, in quel momento, in posizione di caricamento e che, con riferimento, in particolare, a figura 2, corrisponde allo stampo di formatura indicato con 5a. The waste, which continuously comes out of the forming matrix 15, advances, always continuously, inside the forming mold which is, at that moment, in the loading position and which, with reference, in particular, to figure 2 , corresponds to the forming mold indicated with 5a.
Sempre con riferimento, in particolare, a figura 2, si può notare come, dal lato opposto, il fondo dello stampo di formatura 5a è chiuso dal pistone di contrasto 20 che regola anche la quantità di rifiuti che possono entrare nello stampo di formatura 5a. Again with reference, in particular, to Figure 2, it can be seen that, on the opposite side, the bottom of the forming mold 5a is closed by the contrast piston 20 which also regulates the quantity of waste that can enter the forming mold 5a.
Una volta completato il riempimento dello stampo di formatura che si trova in posizione di caricamento, i mezzi di taglio scattano automaticamente in modo da tagliare i rifiuti compressi in uscita dalla matrice di formatura 15. Sostanzialmente contemporaneamente, la giostra 17 esegue un movimento rotatorio di angolo prefissato, attorno al proprio asse di rotazione 17a, in modo da permettere allo stampo di formatura successivo, secondo il senso di rotazione della giostra 17 (corrispondente, nell'esempio di figura 2, a quello indicato con il numero 5h) di raggiungere la posizione di caricamento, in modo da poter essere a sua volta riempito in continuo con i rifiuti compattati dai mezzi estrusori 4. Contestualmente, a seguito di tale rotazione della giostra 17, lo stampo di formatura 5a, già riempito con i rifiuti compattati dai mezzi estrusori 4, viene quindi a portarsi nella posizione corrispondente a quella in cui si trova, in figura 2, lo stampo di formatura 5b, mentre gli stampi di formatura 5b, 5c, 5d e 5e proseguono nel loro avanzamento verso la posizione di scarico, in cui si trova, in figura 2, lo stampo di formatura indicato con 5f. Once the filling of the forming mold which is in the loading position has been completed, the cutting means snap automatically in order to cut the compressed waste exiting the forming die 15. Substantially simultaneously, the carousel 17 performs a rotary angle movement around its own axis of rotation 17a, so as to allow the next forming mold, according to the direction of rotation of the carousel 17 (corresponding, in the example of figure 2, to that indicated with the number 5h) to reach the position loading, so that it can in turn be continuously filled with the waste compacted by the extruder means 4. At the same time, following this rotation of the carousel 17, the forming mold 5a, already filled with the waste compacted by the extruder means 4 , then comes to move to the position corresponding to that in which, in Figure 2, the forming mold 5b is found, while the molds of f molding 5b, 5c, 5d and 5e continue in their advancement towards the unloading position, in which, in Figure 2, the forming mold indicated with 5f is located.
E' da notare che, durante la rotazione della giostra 17, le estremità degli stampi di formatura che si trovano nella posizione corrispondente a quella degli stampi di formatura 5b e 5c di figura 2 sono chiuse dal loro strisciamento contro la piastre di contenimento 25a e 25b. It should be noted that, during the rotation of the carousel 17, the ends of the forming dies which are in the position corresponding to that of the forming dies 5b and 5c of figure 2 are closed by their sliding against the containment plates 25a and 25b .
Quando lo stampo di formatura riempito dai mezzi estrusori 4 giunge, a seguito delle successive rotazioni della giostra 17, in corrispondenza dei mezzi di compattazione ulteriore 16, come nel caso dello stampo di formatura indicato con 5d in figura 2, il pistone di compressione 22 viene attivato in modo da operare sui rifiuti posti negli stampi di formatura, che, di volta in volta, si presentano in sua corrispondenza, una ulteriore compressione, fino al raggiungimento di una pressione sostanzialmente pari preferibilmente a circa 350 bar. When the forming mold filled by the extruder means 4 arrives, following the successive rotations of the carousel 17, in correspondence with the further compacting means 16, as in the case of the forming mold indicated with 5d in figure 2, the compression piston 22 is activated in such a way as to operate on the waste placed in the forming molds, which, from time to time, occur in correspondence with it, a further compression, until a pressure substantially equal to preferably about 350 bar is reached.
Una volta raggiunta la pressione desiderata, il pistone di compressione 22 si ritira, permettendo alla giostra 17 di ruotare ancora fino a portare lo stampo di formatura nella posizione corrispondente a quella dello stampo di formatura indicato con 5e in figura 2 e, successivamente, nella posizione di scarico, in cui il pistone di spinta 21, una volta attivato, entra nello stampo di formatura e trasferisce i rifiuti compattati in una corrispondente gabbia di contenimento 8 resa disponibile dai mezzi trasportatori 23. Once the desired pressure has been reached, the compression piston 22 retracts, allowing the carousel 17 to rotate again until the forming mold is brought into the position corresponding to that of the forming mold indicated with 5e in figure 2 and, subsequently, into the position discharge, in which the thrust piston 21, once activated, enters the forming mold and transfers the compacted waste into a corresponding containment cage 8 made available by the conveyor means 23.
I rifiuti trasferiti nella gabbia di contenimento 8 presentano una densità che può raggiungere valori fino a circa 1,4-1,5 tonn/m<3>. The waste transferred into the containment cage 8 has a density that can reach values up to about 1.4-1.5 ton / m <3>.
Inoltre, al termine del ciclo di pressatura, la quantità di liquidi residui nei rifiuti potrà essere, ad esempio, al massimo di circa il 4-5% del peso complessivo. Tale quantità di liquidi verrà smaltita nella successiva fase di inertizzazione. Furthermore, at the end of the pressing cycle, the quantity of residual liquids in the waste can be, for example, a maximum of about 4-5% of the total weight. This quantity of liquids will be disposed of in the subsequent inertization phase.
Una volta completato il trasferimento dei rifiuti compattati nella rispettiva gabbia di contenimento 8, il coperchio mobile 24 della gabbia di contenimento 8 riempita con i rifiuti compattati si chiude automaticamente e riprende il movimento dei mezzi trasportatori 23, in modo tale che la gabbia di contenimento 8 riempita possa essere avviata verso il forno di inertizzazione termica 9 ed una nuova gabbia di contenimento 8 vuota possa essere portata in corrispondenza del successivo stampo di formatura che, tramite la giostra 17, ha raggiunto la posizione di scarico. Once the transfer of the compacted waste into the respective containment cage 8 is completed, the movable lid 24 of the containment cage 8 filled with the compacted waste closes automatically and resumes the movement of the conveyor means 23, so that the containment cage 8 filled can be sent towards the thermal inertization furnace 9 and a new empty containment cage 8 can be brought to the next forming mold which, by means of the carousel 17, has reached the unloading position.
In continuo, tramite i mezzi trasportatori 23 le varie gabbie di contenimento 8 riempite con il rifiuto compattato e quasi asciutto vengono, in successione, inviate al forno di inertizzazione termica 9 dove rimarranno posizionato per il tempo necessario per ottenere, senza combustione, la pastoriz zazione dei rifiuti con completa la distruzione dei batteri anaerobici preposti alla fermentazione e la quasi totale evaporazione della parte liquida (dopo tale trattamento l'umidità residua non supererà il valore di circa 1%). Continuously, through the conveyor means 23, the various containment cages 8 filled with compacted and almost dry waste are, in succession, sent to the thermal inertization oven 9 where they will remain positioned for the time necessary to obtain pasteurization without combustion. of the waste with the complete destruction of the anaerobic bacteria responsible for fermentation and the almost total evaporation of the liquid part (after this treatment the residual humidity will not exceed the value of about 1%).
Dopo questo trattamento all'interno del forno di inertizzazione termica 9 e sempre in continuo, le qabbie di contenimento 8 venqono svuotate e pulite e rimesse in circolo, mentre il blocco di rifiuti stabilizzato e raffreddato, estratto dalle qabbie di contenimento 8, verrà portato al sito di stoccaqqio 100 come materiale inerte. After this treatment inside the thermal inertization furnace 9 and always continuously, the containment cages 8 are emptied and cleaned and put back into circulation, while the stabilized and cooled block of waste, extracted from the containment cages 8, will be brought to storage site 100 as inert material.
Più in dettaqlio, le qabbie di contenimento 8 dopo la fase di pastorizzazione all'interno del forno di intertizzazione termica 9 venqono portate dai mezzi trasportatori 23 in una stazione di raffreddamento ad aria forzata. More specifically, the containment cages 8 after the pasteurization step inside the thermal intertization oven 9 are brought by the conveyor means 23 to a forced air cooling station.
Una volta raffreddate, le qabbie di contenimento 8 sono inviate, sempre tramite i mezzi trasportatori 23, ai mezzi di svuotamento 10, i quali, di volta in volta, operano l'estrazione del blocco di rifiuti compattato e stabilizzato da ciascuna gabbia di contenimento 8 in arrivo. Once cooled, the containment cages 8 are sent, again through the conveyor means 23, to the emptying means 10, which, from time to time, extract the compacted and stabilized block of waste from each containment cage 8 arriving.
I blocchi di rifiuti compattati e stabilizzati, estratti dalle gabbie di contenimento 8, vengono trasportati nel sito di stoccaggio 100 finale, dove possono rimanere per sempre, in quanto, da test e prove effettuate, si è riscontrato che tali blocchi non emettono sostanze instabili e puzzolenti e non rilasciano sostanze inquinanti. Inoltre, i blocchi estratti dalle gabbie di contenimento 8 possiedono una durezza e compattezza tale da poter essere impilati anche per altezze elevate senza nessun problema di cedimenti . The compacted and stabilized waste blocks, extracted from the containment cages 8, are transported to the final storage site 100, where they can remain forever, as, from tests and tests carried out, it was found that these blocks do not emit unstable substances and smelly and do not release pollutants. Furthermore, the blocks extracted from the containment cages 8 have such a hardness and compactness that they can be stacked even for high heights without any problem of sagging.
Le gabbie di contenimento 8 vuote passano quindi, in continuo, grazie ai mezzi trasportatori 23, per una stazione di pulizia 26, in cui vengono rimossi possibili residui di rifiuto che possono rimanere attaccati nelle varie fasi di lavorazioni. The empty containment cages 8 then pass continuously, thanks to the conveyor means 23, through a cleaning station 26, in which possible waste residues which may remain stuck in the various processing stages are removed.
Successivamente, dopo la pulizia, le gabbie di contenimento 8 possono tornare verso la giostra 17, chiudendo in tal modo il ciclo di lavorazione, che, come descritto, si svolge pressoché in continuo . Subsequently, after cleaning, the containment cages 8 can return towards the carousel 17, thus closing the processing cycle, which, as described, takes place almost continuously.
Si è in pratica constatato come il dispositivo di visualizzazione secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto consente di operare il trattamento di rifiuti solidi urbani e assimilati per ottenere in continuo blocchi stabilizzati, con tempi e costi di produzione ottimizzati e con l'utilizzo di macchinari e apparecchiature costruttivamente semplici da realizzare. In practice it has been found that the display device according to the invention fully achieves the intended aim as it allows to operate the treatment of solid urban and similar waste to obtain continuously stabilized blocks, with optimized production times and costs and with the use of machinery and equipment that are constructively simple to make.
E' importante, in particolare evidenziare, come 1 'impianto ed il procedimento secondo il trovato prevede l'utilizzo di macchinari che permettono la compressione in continuo dei rifiuti fino al raggiungimento del valore di pressione previsto ed il passaggio diretto in stampi di dimensioni ridotte, in modo da ottenere una riduzione dei tempi di inertizzazione, con conseguenti notevoli risparmi di energia termica. It is important, in particular, to highlight how the plant and the method according to the invention envisages the use of machinery which allows the continuous compression of the waste until the required pressure value is reached and the direct passage into molds of reduced dimensions. in order to obtain a reduction in inertization times, with consequent considerable savings in thermal energy.
Va anche aggiunto che l'impianto ed il procedimento secondo il trovato consentono di eliminare radicalmente i problemi ambientali legati alla fermentazione delle sostanze organiche presenti nei rifiuti, anche se in piccole quantità, assieme a tutti gli effetti negativi connessi alla loro presenza. It should also be added that the plant and the method according to the invention make it possible to radically eliminate the environmental problems associated with the fermentation of the organic substances present in the waste, even if in small quantities, together with all the negative effects connected with their presence.
Tutte le caratteristiche del trovato, su indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare o essere sostituite da equivalenti. Le singole caratteristiche esposte in riferimento ad insegnamenti generali o a forme di realizzazione particolari, possono essere tutte presenti in altre forme di realizzazione o sostituire caratteristiche in queste forme di realizzazione. All the characteristics of the invention, indicated above as advantageous, convenient or the like, can also be missing or be replaced by equivalents. The individual characteristics set forth with reference to general teachings or particular embodiments can all be present in other embodiments or substitute features in these embodiments.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.
In pratica i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze. In practice, the materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the dimensions and shapes, may be any according to requirements.
Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
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IT000202A ITVR20120202A1 (en) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | PLANT AND PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF SOLID URBAN AND ASSIMILATED WASTE |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0443596A1 (en) * | 1990-02-23 | 1991-08-28 | Thermoselect Aktiengesellschaft | Process for transporting, intermediate storage and energetic and material use of waste and apparatus for carrying out the process |
DE102007004145A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-24 | Konrad Wieser | Production of shaped products for combustion in pellet combustion plants comprises mixing of chopped wood with a fluidity improving agent e.g. sewage sludge and producing shaped products in the form of pellets using a screw-type extruder |
-
2012
- 2012-10-12 IT IT000202A patent/ITVR20120202A1/en unknown
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