TRATAMIENTO DE DESECHOS SOLIDOS MUNICIPALES
Descripción de la Invención La presente invención se refiere a un aparato y proceso para la separación, recuperación y reciclado de desechos o desperdicios sólidos municipales (MSW, por sus siglas en inglés) y similares. En forma tradicional, los MSW son depositados al ser enterrados en un vertedero controlado. Sin embargo, desde el punto de vista ecológico, se cree que este aumento considerable es indeseable, debido a que los materiales que pueden ser reciclados, tales como el vidrio, el metal y los materiales plásticos no han sido separados para ser reciclados. Asimismo, la descomposición de los desechos y el escape" :" de"" 'materiales '" peligrosos"" "puecíeñ " conducir a una contaminación ambiental, por ejemplo, el metano. Los sitios adecuados para los vertederos también están en decadencia y los gobiernos están imponiendo altos impuestos basándose en la eliminación de desechos de este modo, en un intento por controlar el uso total de estos sitios y además, para promover una eliminación ambientalmente amigable que sea más segura . También es conocida la incineración de los MSW, la combustión de los MSW produce cenizas y también humos tóxicos que deben ser contenidos y adicionalmente procesados para REF. 159947 permitir que su eliminación sea más segura. Este método tiene la desventaja que es extremadamente costoso. Por lo tanto, es deseable proporcionar un proceso para el tratamiento de los MSW que ayude a la separación y recuperación de la materia inorgánica y orgánica en un modo ambientalmente más amigable y menos costoso. El documento US 5 190 226 describe un aparato y proceso para la separación, recuperación y reciclado de los MSW. En este proceso, los desechos, que son suministrados a un sitio de procesamiento, son directamente transportados hacia un recipiente giratorio de presión. Una hélice interna dentro del recipiente separa las bolsas de desechos y una vez que el recipiente se encuentra lleno, este es cerrado, después, es sellado y se introduce vapor hasta que sea " Las condiciones de operación son mantenidas durante la duración requerida de tiempo, mediante la regulación de la entrada de vapor. Durante este proceso, son homogenizados los desechos o desperdicios celulósicos entre los MSW mediante la saturación de vapor y la acción de pulpación (es decir, la transformación de los desperdicios de papel en pasta o pulpa) del recipiente giratorio. Una vez que el ciclo ha sido completado, el recipiente es despresurizado, luego, el vapor es removido y enseguida, la rotación del recipiente es invertida para desprender los contenidos procesados del mismo sobre un transportador. A continuación, el transportador mueve los desperdicios hacia arriba, en donde la pulpa cae a través de la malla giratoria sobre un transportador. Después, la pulpa separada puede ser utilizada para producir combustible o un composte (es decir, un fertilizante orgánico refinado) . Los desechos restantes dentro de la criba, salen posteriormente de la criba sobre un transportador para la separación del material reciclable y con el resto que es llevado hacia el vertedero controlado. Sin embargo, el uso de un recipiente de presión tiene la desventaja que el proceso es por lotes y no un proceso continuo y que el recipiente necesita aproximadamente de 1 a 1 1/2 horas para llenarse y después, para llegar hasta la temperatura requerida, y de 2 horas adicionales para que Tos" contenidos sean mezclados a temperatura y posteriormente, éstos será vaciados. Por lo tanto, existe una duración de tiempo considerable durante la cual los desperdicios recientes no pueden entrar en el recipiente de presión. También, debido a que los recipientes son presurizados , son exigidas regulaciones especiales de seguridad para la operación confiable del mismo, la cual requiere una cantidad considerable de personal experto, lo cual no es factible para sitios más pequeños de procesamiento. Además, los manómetros en estos recipientes no siempre son exactos y la presión todavía podría ser relativamente alta cuando el recipiente sea abierto, lo que conduciría a posibles quemaduras de los operadores asistentes o concurrentes. Además, el recipiente también requiere una impulsión o transmisión mecánica considerable con el fin de hacer girar el mismo y con la finalidad de descargar sus contenidos en la finalización del ciclo, con la descomposición consecuente de estos mecanismos que conduciría a un tiempo muerto o de paro en la planta y a la necesidad de emplear ingenieros de servicio expertos con la finalidad de mantener el equipo. El documento US 5 556 445 (Quinn) describe un proceso para el tratamiento de los MSW sin el uso de un recipiente de presión. En este proceso, los desechos sólidos municipales MSW son colocados en un tambor perforado que se encuentra fijo dentro de un tubo que puede girar. El interior del " tambor es" abierto- acia ~la "atmósfera. Después, se adiciona agua a los desechos y los desperdicios calentados mediante vapor de alimentación entre el tubo y el tambor. La rotación del tubo y el calentamiento de los MSW provocan la formación de pasta o pulpa de la materia orgánica en el tambor, la cual posteriormente puede salir del tambor a través de sus perforaciones con el fin de separar la materia inorgánica de los desechos o desperdicios. Sin embargo, este proceso tiene la desventaja que el vapor solamente calienta la periferia de los MSW, y estos no son uniformemente calentados en toda su masa, con lo cual se reduce la eficiencia del proceso. Además, la facción o grupo orgánico producido tiene un contenido de agua entre 35 a 70%, lo cual es extremadamente húmedo y por lo tanto, requerirá un procesamiento adicional para reducir el contenido de agua para hacer que la facción orgánica sea adecuada para uso como un combustible o composte. Asimismo, algunos de los materiales putrescibles no caerán a través dé las perforaciones, provocando que se estanquen o peguen en las mismas, con lo cual se reduce la eficiencia y eventualmente hace que el proceso sea imposible de funcionar. Los MSW no se desplazan a través del tambor por gravedad sino que se requiere de aletas internas para mover los desperdicios o desechos fuera del tambor. Un objetivo de la presente invención es proporcionar un ~ pfó'ceso: "y" aparato para la" separación, recuperación y reciclado de los MSW que supere o alivie los inconvenientes descritos con anterioridad. De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para el tratamiento de desperdicios o desechos sólidos municipales (MSW) . que comprende el suministro de humedad que adiciona humedad a los MSW, un tambor no presurizado de preparación de alimentación, un procesador térmico no presurizado situado corriente abajo del tambor de preparación de alimentación, el medio de alimentación que transporta los MSW humedecidos para que sean posteriormente tratados en forma continua a través del tambor y luego en el procesador, el medio de agitación que mezcla los MSW en el tambor de preparación de alimentación, el medio de evaporación de humedad en el procesador térmico que transforma sustancialmente la humedad en los MSW en vapor para cocer los MSW, y el medio de agitación que mezcla los MSW en el procesador térmico. Esto tiene la ventaja que en una primera etapa la humedad es mezclada con los MSW y en una segunda etapa, la humedad es transformada en vapor para cocer los MSW reduciendo cualquier materia orgánica en una pulpa de baja humedad y permitiendo un rendimiento continuo de los MSW. El tambor y el procesador podrían ser proporcionados en línea, sustancialmente en el mismo plano. Esto tiene la ventaja que la altura del aparato puede ser reducida, con el "procesador" ~?~ el" tambor conectados juntos, por ejemplo, mediante sellos mecánicos que permiten su rotación independiente, o pueden ser rígidamente conectados y podrían comprender el medio separado de agitación interna para ajustar, en forma independiente, la velocidad de mezclado en cada etapa del proceso. De preferencia, el medio de evaporación de humedad es una fuente de gas caliente, la cual calienta los desechos calientes en forma de pulpa a medida que son elevados por el medio de agitación en el flujo de gas caliente y convierte la humedad en vapor para formar la pulpa y cocer los desperdicios y además, contrae los plásticos en los desechos conforme los MSW se mueven hacia abajo del procesador a través de la mezcla de gas caliente y vapor. El aparato puede comprender una tolva de almacenamiento de reserva que es situada corriente arriba del 5 tambor de preparación de alimentación para la recepción de los MSW que serán tratados y proporciona una columna de los MSW que serán alimentados en el tambor de preparación de alimentación, la tolva de almacenamiento de reserva tiene un alimentador de empuje a nivel de piso en su base que dirige 10 los MSW hacia el tambor de preparación de alimentación. El tambor de preparación de alimentación podría extenderse o ser adaptado para extenderse en un ángulo pequeño en dirección del plano horizontal, de manera que su entrada se encuentre más abajo que su salida. Esto permite ¦ -* - 15 · que sea drenado" el" exceso' de humedad en' el tambor acia el extremo de entrada del tambor, por lo cual éste puede ser sujetado en el depósito. El aparato podría comprender una cámara de descarga situada entre el tambor de preparación de alimentación y el 20 procesador térmico para la recepción de los MSW humedecidos que son descargados a partir del tambor de preparación de alimentación y proporciona una columna de MSW húmedos que serán alimentados hacia el procesador térmico. La columna de los MSW húmedos proporciona un tapón de los MSW húmedos en la 25 entrada del procesador térmico, la cámara de descarga podría tener un alimentador de empuje a nivel de piso en su base para dirigir los MSW húmedos hacia el procesador térmico. El aparato podría comprender una cámara de descarga del procesador térmico situada corriente abajo del procesador térmico para la recepción de los MSW calentados que provienen del procesador térmico y proporciona una columna de los MSW que serán descargados del aparato, la columna suministra un tapón de los MSW cocidos en la salida del procesador térmico, la cámara de descarga del procesador térmico podría tener un alimentador de empuje a nivel de piso en su base para dirigir los MSW fuera del aparato. En una modalidad preferida, son proporcionados medios de apilado que forman una columna de MSW en la entrada y/o salida del procesador térmico. Los tapones MSW "proporcionan un sello en "la entrada y/o salida del procesador térmico, lo cual permite que el vapor sea retenido. Cualquier vapor que sea permeable o pueda penetrar a través del aparato precalienta los MSW antes de entrar en el procesador térmico y/o en el tambor de preparación de alimentación. El medio de agitación podrían ser de la forma del medio que hace girar el tambor o procesador, y podría ser proporcionado con aspas internas de elevación. Estos medios aseguran el mezclado total de la humedad/vapor con los MSW, además, inducen el desprendimiento de los MSW y también ayudan a desplazar los MSW a través del tambor/procesador.
El interior del procesador térmico puede ser cónico hacia adentro en dirección de su salida. Esto tiene la ventaja que a medida que los MSW sean reducidos en volumen mediante el cocimiento y la formación de pulpa de los mismos, 5 el volumen lleno del procesador es mantenido, garantizando que cualquier material plástico presente en los MSW sea calentado para inducir su contracción. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para el tratamiento de 10 desperdicios o desechos sólidos municipales (MSW) que comprende las etapas de: adicionar humedad a los MSW; transportar los MSW a través de un tambor no presurizado de preparación de alimentación; "15·- —¦ —~ ~~ ¾gitar los MSW a" medida que son transportados .a través del tambor para el humedecimiento de los MSW y para iniciar la formación de pulpa de la materia orgánica presente en los MSW; transportar los MSW humedecidos del tambor a un 20 procesador térmico no presurizado; agitar los MSW húmedos a medida que sean transportados a través del procesador térmico; calentar los MSW húmedos en el procesador para transformar sustancialmente la humedad en vapor a fin de 25 cocer los MSW.
Los MSW podrían ser calentados sobre su entrada y/o su salida del procesador térmico a fin de proporcionar un tapón de los MSW en la entrada y/o salida en el procesador térmico, esto proporciona un sello en la entrada y/o salida del procesador térmico que ayuda a retener el calor en el mismo y mantiene la temperatura requerida en el interior del procesador. Los MSW pueden ser triturados y homogenizados antes del proceso con el fin de reducir el tamaño de los desperdicios o desechos que entran en el tambor de preparación de alimentación, con lo cual, se reduce la cantidad de tiempo requerido para el proceso, el tamaño del tambor y el procesador y también se reducen los daños posibles para el aparato. - — ~¦- "-""' a "Humedad puede"sér precalentada antes que. ésta sea adicionada a los MSW, esto aumenta la eficiencia de la etapa de preparación de alimentación antes de la entrada hacia el procesador térmico. De preferencia, la temperatura en el procesador térmico es elevada hasta 400° C en su salida y hasta 100° C en su entrada, esto garantiza la formación de pulpa de los desperdicios. Esta temperatura es más alta que las temperaturas descritas en el documento US 5 556 445 (Quinn) cuya temperatura de operación se encuentra sólo en el intervalo de 100 a 260° C. La temperatura requerida del procesador podría ser ajustada para conseguir el grado requerido de depuración de los desperdicios, además podría ser ajustada a fin de conseguir la esterilización de los desperdicios, si se requiriera. Los parámetros de los MSW en varias etapas del proceso podrían ser monitoreados y podrían ser utilizadas mediciones para ajustar el flujo de los MSW. A continuación, solamente por medio de ejemplo, una modalidad específica de la presente invención será descrita con referencia a las figuras que la acompañan, en las cuales: La Figura 1 es una vista esquemática de una colección de desperdicios o desechos de sólidos municipales (MSW) y el proceso de tratamiento previo que es adaptado de acuerdo con la presente invención; "· : "La^FÍgurá" " "2" es *üna vista esquemática de un aparato, construido de acuerdo con la presente invención para el tratamiento de los MSW proporcionados a partir del proceso de la Figura 1; y La Figura 3 es una vista esquemática, similar a la vista de la Figura 2, de una segunda modalidad del aparato para el tratamiento de los MSW. Con referencia a la Figura 1, los desechos sólidos municipales (MSW) 2 son suministrados a una planta de procesamiento, por ejemplo, mediante un vehículo de desperdicios o desechos 4 a partir del cual estos son vaciados o vertidos en una tolva 6 que alimenta una banda de inspección/captura 8. Los artículos ext emadamente grandes de MWS, tal como por ejemplo, hornos de microondas, alfombras y bicicletas, etc., podrían ser removidos de los MWS en esta 5 etapa. Los MWS restantes sobre la banda de inspección/captura 8 se descargan en un trituradora primaria 10, la cual desgarra o desprende las bolsas abiertas donde se echa la basura y se trituran los desechos en artículos de un ancho menor de 300 mm. A continuación, los desechos son trasladados 10 por medio del transportador 12 hacia una antecámara de vertido de desechos 14 para su homogenización en un modo conocido. Los desechos son colectados de la antecámara de vertido 14 utilizando un carro de puente-grúa 16 que puede
"15'-'"operarse¾ara"" permitir" él" "depósito de desechos en una tolva y un alimentador de peso de banda 18 a una velocidad de 4000 a 6000 kg (4 a 6 toneladas) por hora. El alimentador 18 introduce una malla 20 a través de la cual los desperdicios o desechos son dimensionados en un tamaño menor de 200 mm, de
20 manera que caigan en un transportador 22, sobre el cual son trasladados hacia la siguiente etapa del proceso descrito más adelante. Los desechos con una dimensión más grande de 200 mm son transportados a lo largo de la malla 20 y en dirección de una máquina trituradora secundaria 24. La máquina trituradora
25 secundaria 24 fracciona los desechos hasta un tamaño menor de 200 mm y descarga los desechos adicionalmente triturados sobre el transportador 22 para su traslado hacia la siguiente etapa del proceso. - El transportador 22 traslada los desechos triturados ya homogenizados hacia la primera sección de una planta de procesamiento, como mejor se ilustra en la Figura 2, que comprende una tolva de almacenamiento de reserva, no presurizada, precalentada y térmicamente revestida 26 en la cual son depositados los desechos y en la que estos son precalentados por medio de una fuente de aire caliente 27 hasta una temperatura de 95° C. Un probador de alto nivel 28 es utilizado para monitorear la alimentación de entrada de desechos del transportador 22 hacia la tolva 26, mientras que un probador de bajo nivel 30 es utilizado para monitorear el 'flujó"rdé~ "salida de " *de"sechos de la tolva 26 hacia :la - siguiente etapa del proceso. Las mediciones de los probadores 28, 30 son utilizadas para ajustar la entrada de desechos del transportador 22 hacia la tolva 26, porque si el nivel de desechos cayera por debajo del probador de bajo nivel 30, una cantidad adicional de desperdicios o desechos sería agregada a la tolva y una vez que los desechos alcancen el nivel del probador 28, sería interrumpida la entrada de los desechos. La entrada hacia la tolva 26 es colocada con una válvula de sello de bloqueo de aire 25, la cual es abierta cuando los desechos sean entrados a partir del transportador 22 y la válvula es cerrada para sellar la tolva cuando la entrada sea detenida. La columna de desperdicios o desechos en la tolva proporciona una ayuda de alimentación por gravedad en el flujo de desechos hacia la siguiente etapa del tratamiento de 5 los mismos, además, la base de la tolva de almacenamiento 26 contiene un alimentador de empuje a nivel de piso 32, el cual descarga los desechos a una velocidad controlada de la tolva 26 hacia la entrada del tambor de preparación de alimentación 34. El tambor de preparación de alimentación comprende un
10 tambor térmicamente revestido que es susceptible de ser girado con una serie de aspas internas de elevación a lo largo de su longitud, con las cuales se eleva, desprende, se forma la pulpa y se hace avanzar el material de desecho a lo .largo de su longitud. El tambor de preparación de
-15" al"imentál5ióñ~3'4~~ es " colocado con los sellos .mecánicos 38 en sus extremos de entrada y salida permitiendo su montaje giratorio entre la tolva de entrada 26 y una salida del tambor de preparación de alimentación/cámara de entrada del procesador térmico 40. 20 El alimentador de empuje a nivel de piso 32 es diseñado para ser colocado a presión con el sello mecánico 38 en la entrada en el tambor de preparación de alimentación 34 y es colocado en un ángulo inclinado hacia abajo en dirección de la entrada del tambor de preparación de alimentación 34
25 permitiendo un flujo suave del material de desecho hacia el tambor. El probador de bajo nivel 30 monitorea los desechos en esta región y permite el control de la alimentación del alimentador 32 de modo que se ajuste el flujo de los desechos hacia el tambor 34 con el fin de evitar el bloqueo del mismo. 5 El tambor 34 es girado sobre llantas y ruedas 42 y puede ser operado a través de una transmisión o impulsión de velocidad variable 44 que tiene la capacidad de deslizarse a una velocidad relativamente alta. El tambor 34 puede inclinarse mediante más o menos unos cuantos grados X del plano
10 horizontal por medio de un mecanismo de inclinación 46. La impulsión del tambor y el mecanismo de inclinación son controlados en base a la medición tomada de los probadores 28, 30 para facilitar el rendimiento requerido para los desechos. A medida que los desechos pasan de la tolva 26 hacia
es asociado a una velocidad controlada- con una humedad del agua 48 la cual es suministrada a partir de un tanque de agua 50. La temperatura del agua también puede ser ajustada en función de la temperatura detectada de los MS . Si se deseara
20 podrían ser agregados en agua los aditivos químicos 52 que ayudan con la separación de ciertos componentes en los desechos. Una vez en el interior del tambor de preparación de alimentación con humedad 34, los desechos son elevados mediante la rotación del tambor 34 y el movimiento de las
25 aspas de elevación 36 y son completamente mezclados con lo cual se forma una pulpa a medida que pasan a lo largo de la longitud del tambor 34 antes de su descarga en la cámara de entrada de procesador térmico 40. La cámara de entrada 40 es proporcionada con probadores de alto y bajo nivel 28 y 30, los cuales monitorean los niveles de los desechos que se encuentran dentro de la cámara de entrada 40, y del mismo modo que con anterioridad son utilizados para ajustar el flujo de los desechos o desperdicios. La base de la cámara 40 es colocada con un alimentador adicional de empuje a nivel de piso 54, el cual descarga los desechos a una velocidad controlada de la cámara de entrada 40 hacia el procesador térmico 56 y que es situado y controlado en forma similar al alimentador 32.
serie de aspas internas de elevación 58 a lo largo de su extensión total, las cuales elevan y hacen avanzar los desechos a través del tambor a medida que este gira. El procesador térmico 56 es colocado con sellos mecánicos 38 en cada extremo para permitir su montaje en forma giratoria entre su cámara de entrada 40 y una cámara de salida de procesador térmico 60 proporcionada en la salida del procesador térmico 56. El procesador térmico 56 es girado sobre llantas y ruedas adicionales 42 y es operado a través de una impulsión de cadena adicional de velocidad variable 44 que tiene la capacidad de desplazarse a una velocidad relativamente alta. El procesador térmico 56 puede ser inclinado mediante más o menos unos cuantos grados X del plano horizontal por medio de un mecanismo adicional de inclinación 46. La impulsión y la inclinación son ajustadas para conseguir el rendimiento requerido. Un quemador de gas y una unidad de entrada 62 son colocados en la cámara de salida 60 cuya salida de flama de gas, es inyectada a través de un desviador de dispersión, puede alimentarse en el extremo de descarga del procesador térmico 56. Conforme los desperdicios calientes en forma de pulpa son alimentados en la entrada del procesador térmico 56, a partir del alimentador de empuje a nivel de piso 54, los desperdicios son adicionalmente elevados mediante la
formación de pulpa a medida que los desechos pasan a lo largo de la extensión del procesador térmico 58 antes de su descarga en la cámara de salida 60. Además, la flama de gas inyectada en el procesador térmico giratorio 58 por la unidad del quemador de gas 62, calienta el aire y convierte el agua caliente de los desechos en forma de pulpa en vapor elevando la temperatura en la zona de salida 64 del procesador térmico entre 250 a 400° C y el extremo de salida 38 aproximadamente en 100° C. La conversión de la humedad en los desechos calientes en forma de pulpa en vapor produce una formación adicional de pulpa de los desechos y realiza la cocción de los desechos antes de su descarga en la cámara de salida 60, con el vapor y la entrada de aire penetrando por completo los desechos a medida que estos son elevados y se hacen avanzar a través del procesador térmico. La zona de salida 64 del procesador térmico 58 comprende un cuerpo interno de cono 64, el cual se hace cónico en forma gradual hacia la cámara de salida 60 reduciendo gradualmente el diámetro interno del procesador térmico 58 hacia su extremo de salida 60. Esto actúa para concentrar adicionalmente el calor en la zona de salida del procesador térmico, a medida que los desechos se reducen en volumen conforme cualquier material celulósico es convertido, "en" una pulpa" 'de baja humedad y _-los desechos tales como plásticos son secados, y los recipientes y el vidrio son limpiados. El volumen de los desechos es normalmente reducido a un volumen hasta 60% mediante esta etapa del proceso. La cámara de salida 60 también es colocada con probadores de alto y bajo nivel 28 y 30, los cuales como en las cámaras previas, actúan para monitorear y controlar el nivel de los desechos en la misma. Los desechos son descargados de la cámara de salida 60 mediante un alimentador adicional de empuje a nivel de piso 66 sobre un transportador de banda 68 para su transferencia sobre una malla de criba, en donde los desechos pueden ser separados en partes reciclables de componente utilizando un equipo convencional en un modo conocido. Los desechos en la cámara de salida 60 son apilados para proporcionar un tapón de material de desechos o desperdicios 70 al controlar el flujo de desechos utilizando las mediciones obtenidas de la columna de desechos de los probadores de alto y bajo nivel 28 y 30 entre los probadores proporcionando un sello en la salida hacia el procesador térmico. Los desechos en la cámara de entrada 40 son similarmente apilados para proporcionar un tapón de desechos de una densidad más alta en la entrada hacia el procesador térmico 58. El rendimiento de los desechos es ajustado al controlar la entrada de desechos en la tolva térmica 26 del transportador 22 y al ajustar_¿a velocidad de" operación de los alimentadores de. empuje a nivel de piso 32, 54 y 66. Además, la velocidad de rotación del tambor de preparación de alimentación con humedad 34 y el procesador térmico 56 y sus ángulos de inclinación pueden ser ajustados, así como también la cantidad de agua adicionada. Los dos tapones de los desechos 70 y 72 en los extremos de salida y entrada del procesador térmico 56 actúan para proporcionar un sello que mantiene y controla la temperatura dentro del procesador térmico mediante la reducción de la salida de vapor y calor del procesador térmico 56. Los distintos sellos mecánicos 38 también actúan para evitar la salida del vapor hacia el medio ambiente.
La cámara de salida 60 es colocada con una ventilación/disco de explosión (no se muestra) a la presión atmosférica con la finalidad de ventilar los gases explosivos, por ejemplo, si existiera una botella de gas de desperdicios dentro de los desechos que pudiera explotar durante el tratamiento de los mismos, con lo cual se mantiene el procesador térmico a una presión sustancialmente atmosférica. Las cámaras de salida 60 y 40 son también colocadas con un medidor de temperatura (no se ilustra) y una ventana de vidrio de observación (no se ilustra) para permitir que el operador observe el tratamiento de desechos y para que inicie una anulación o cancelación manual del tratamiento si fuera necesario. Cualquier calor o vapor que no penetre corriente, "arriba" ele los desechos , actúan para precalentar -los- desechos en el tambor de preparación de alimentación con humedad 34 y la tolva de almacenamiento de reserva 26. El exceso de vapor y calor es extraído de la tolva de almacenamiento de reserva 26 y la cámara de entrada 40 mediante las líneas de extracción 74 y 76 por medio del movimiento del ventilador de extracción 78 y la compuerta de tiro 80, esta última recircula el gas/vapor de regreso hacia la cámara de salida 60 y dirige cualquier sobrante o exceso hacia un separador por lavado 82 para su eficiencia térmica. Un separador de aire 73 en las líneas de extracción remueve cualquier tipo de pel ículas , plásticos o partículas arrastradas en el gas/vapor y los expul sa por medio de la válvula giratoria 75 hacia un cubo de grúa 77 . La válvula desl i zante de bloqueo de aire 25 evita que la línea de extracción simplemente extraiga el aire del medio ambiente externo . El separador por lavado 82 depura el vapor/gas de los desechos para reducir las emisiones antes de su descarga a través de la pila 84 por el movimiento del vent ilador de extracción 86 hasta un nivel aceptable que cumpla con las normas ambientales . A continuación, el agua cal iente en el separador por lavado 82 es tratada con productos químicos antes que sea transferida hacia el tanque de agua 50 , el cual suministra agua 48 a los desechos que entran en el tambor de preparación de alimentación con humedad 34 . El tanque de agua 50 es adicionalmente suministrado con el agua que proviene^ de
calor/humedad de exceso es reciclada . Las pruebas en base a este proceso y aparato muestran que durante el procesamiento , el volumen de desechos es reducido aproximadamente en 60 % con 85 a 90% de los desechos térmicamente tratados que son adecuados para su reciclado y sólo una cantidad de residuo inerte del 10 al 15% se requiere llevar hacia el vertedero controlado (el porcentaje está en función del contenido inicial de la entrada de MSW hacia el proceso) . Los desechos cocidos tienen los siguientes productos : una pulpa celulósica que tiene un contenido de humedad hasta del 15%, lo cual es altamente adecuado para el procesamiento adicional a fin de producir un combustible o composte (es decir, un fertilizante orgánico refinado) ; latas de acero y aluminio que han sido limpiadas y desetiquetadas ; botellas de vidrio que han sido limpiadas y desetiquetadas ; botellas y bolsas de plástico que han sido contraídas y con lo cual, han sido reducidas en volumen; y material inerte para vertedero. Aunque el tambor de alimentación y el procesador térmico han sido descritos que se encuentran verticalmente separados por medio de la interposición de una salida._de. " "tambóF" ~áe~ preparación de alimentación/cámara de · entrada d procesador térmico 40, se entiende que la cámara 40 podría ser omitida y en su lugar, el tambor 34 y el procesador 56 son proporcionados directamente en línea, como mejor se ilustra en la Figura 3. En esta modalidad, el tambor y el procesador son interconectados por sus sellos mecánicos 38, el tambor 34 por este medio alimenta directamente los desechos de humedad caliente en el procesador térmico 56 para su cocción y puede girar en forma independiente del procesador térmico 56. El tambor 34 en uso es girado más rápido que el procesador 56 facilitando un mezclado completo del agua y los desechos e iniciando el proceso de formación de pulpa. Aunque el procesador y el tambor han sido descritos que se encuentran directamente adyacentes, también podrían ser proporcionados en línea aunque separados por una cámara entre sus respectivos sellos mecánicos a través de los cuales los desechos pueden pasar sin provocar una agitación directa. Además, los sellos mecánicos podrían ser omitidos y el tambor y el procesador podrían ser formados como una cámara unitaria, con la preparación de los desechos mediante la adición de agua y la agitación que se lleva a cabo en el extremo frontal de esta cámara, y la cocción que se realiza corriente abajo de la misma en el extremo de salida de esta cámara ·. Además, aunque el tambor de preparación de. ariméñtación " ha" sido ilustrado que_ se extiende en el plano horizontal, este tambor podría extenderse, en una modalidad alternativa, en un ángulo pequeño con el plano horizontal, de manera que su entrada sea más baja que su salida. Por este medio, cualquier humedad de exceso se drena hacia la entrada a fin de proporcionar un depósito en el extremo de entrada del tambor. El depósito proporciona una fuente de humedad para los MS , "según se requiera. Un drenaje o desagüe puede ser proporcionado para remover la humedad de exceso del depósito. La inclinación hacia atrás en los MSW que pasan a través del drenaje puede ser proporcionada, en forma selectiva, por el mecanismo de inclinación en función de las condiciones detectadas, o puede ser una característica permanente del tambor mediante la fijación del mismo en posición en un ángulo, o al proporcionar una inclinación en su cámara interna. El mecanismo de inclinación podría ser omitido. Se entiende que la invención no es limitada al aparato específicamente descrito y a otros arreglos que serán aparentes para una persona experta en la técnica, que faciliten un proceso continuo con la cocción térmica y el mezclado a una presión sustancialmente atmosférica. Por ejemplo, aunque la agitación de los desechos ha sido descrita que es mediante la rotación del tambor/procesador y por medio del movimiento de las aspas internas fijas de elevación,, otras " formas de medios de agitación - podrían ser adicional o alternativamente proporcionadas en las que el tambor/procesador podría ser fijado y podrían proporcionarse trituradoras susceptible de ser giradas dentro del tambor/procesador. Aunque una unidad quemadora de gas ha sido proporcionada como la fuente del calor para transformar la humedad de los desechos en vapor, el calor aplicado podría ser, por ejemplo, de una fuente quemadora de aceite u otras fuentes de calor radiante. Aunque el calor es inyectado en el extremo de salida del procesador térmico, este calor podría ser inyectado, adicional o alternativamente, a través de las paredes del procesador térmico en una forma directa por medio de inyectores separados o podría entrar por medio de los puertos proporcionados en las aspas de elevación o en las trituradoras . Aunque los tapones 70, 72 de desechos han sido descritos que son formados mediante el control de la velocidad de flujo de los desechos a través de la planta de procesamiento, una paleta de control podría ser adicional o alternativamente proporcionada de manera que sea operada para calentar directamente el tapón a fin de proporcionar el sello de entrada/salid . Aunque un aditivo químico ha sido descrito que es agregado en el suministro de agua, este podría ser agregado por separado a los desechos o desperdicios. Aunque los desechos en el tambor de preparación de alimentación^con^ humedad1"han sido descritos que son . calentados mediante lá adición de agua y vapor que penetra a través del sistema a partir del procesador térmico, podrían proporcionarse medios adicionales de calentamiento. Aunque una válvula deslizante de bloqueo de aire ha sido descrita en la entrada de la tolva, esta podría ser omitida y/o podría proporcionarse un sello similar en la salida en la cámara de salida 60. Aunque una sección de cono ha sido descrita en la salida del procesador térmico, esta podría ser omitida. Aunque distintos recipientes han sido descritos que son térmicamente revestidos, estos podrían comprender un acero especial de retención de calor o una combinación de ambos. Aunque el tambor y el procesador han sido ilustrados que tienen sustancialmente la misma sección transversal, podrían tener distintos diámetros. Por ejemplo, el tambor podría tener una sección transversal más pequeña que el procesador, permitiendo una proporción más grande de aire caliente y vapor dentro del procesador. Aunque un tratamiento previo específico de los desechos ha sido descrito con referencia a la Figura 1, esta etapa del tratamiento también podría ser variada para proporcionar una calidad casi consistente de los MSW triturados y homogenizados . Asimismo, los desechos tratados que están siendo descargados de la cámara de salida 60 del procesador térmico podrían ser adicionalmente tratados mediante la adición de agua, si por ejemplo, el uso _fj.jial_de 1a"'pu1pá~ ce1u1ósica requiriera de _una pulpa más- úmeda: - " "~
Mientras que la invención ha sido descrita en detalle en términos de una modalidad específica de la misma, será aparente que varios cambios y modificaciones pueden realizarse en la misma por una persona experta en la técnica sin apartarse del alcance de la misma. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.