WO2010031887A1 - Procedimiento e instalación para el tratamiento de residuos en modo continuo - Google Patents
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- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
Definitions
- the invention relates to a process for the continuous treatment of waste, in which the waste to be treated is introduced into an enclosure containing a gas at conditions of pressure and temperature above atmospheric pressure and temperature, for sterilization. , without interrupting the treatment of previously introduced waste inside said enclosure.
- the invention also relates to an installation for the treatment of waste, according to the method of the invention.
- the described procedure comprises the continuous operation of treating the residues in a pressure tank, removing them and / or mixing them and subjecting them uninterruptedly during their stay in the tank at a pressure greater than 2 bar and at a temperature between 100 Q C and 200 Q C, and the discontinuous operations of compressing, one at a time, successive units of loading of waste to be treated and introducing them, also one at a time, inside the tank; and extract from the tank and decompress, also one at a time, successive waste disposal units already treated.
- the compression and decompression operations of the loading and unloading units of waste are carried out in individual loading or compression chambers and of the unloading or decompression units provided with each of the respective entry and exit gates of the waste.
- the process object of the invention is essentially characterized in that, without interrupting the treatment of previously introduced waste inside the enclosure, it comprises the operations of crushing the waste to form a thick and malleable mass; compacting said mass by pressing it through the front end of a first duct, whose rear end communicates with the inside of the enclosed enclosure, until an accumulation of compacted debris forms in the duct that, as a plug, obstructs the passage of gas from inside of the enclosed enclosure and prevents its escape to the outside through said first conduit; and displacing the accumulation of mass through the interior of the first duct in the direction of the closed enclosure until reaching the rear end of the duct, the compacted mass being discharged inside said enclosed enclosure.
- the residues are crushed to a granulometry of 300 mm or less.
- the thick and malleable mass obtained is introduced by gravity into the feeding area of a tubular body that houses a screw conveyor with adjustment, which transports and pre-compacts the mass until its introduction is forced in the first conduit through its anterior end, of a cross-section smaller than that of the tubular body, the mass being compacted to a greater extent and the accumulation of residues forming inside it acting as a plug.
- the process comprises the operations of evacuating the treated wastes from the interior of the enclosure by compacting them and introducing them under pressure by the front end of a second conduit, whose rear end communicates with the outside of the enclosed enclosure, until an accumulation of compacted treated waste is formed in the duct which, as a plug, obstructs the passage of gas from inside the enclosed enclosure and prevents its escape through said second duct; and to move the accumulation of mass through the interior of the second conduit towards the exterior until reaching the rear end of the conduit, the compressed mass being discharged outside said closed enclosure.
- an installation suitable for the treatment of waste according to the method of the invention particularly applicable for the treatment of urban solid waste, of the type comprising a pressure tank containing a gas at conditions of pressure and temperature higher than atmospheric pressure and temperature.
- the installation is essentially characterized in that it comprises grinding means of the waste to be treated, adapted to transform the waste into a thick and malleable mass; a first conduit for the continuous loading of said mass in the tank, whose front and rear ends communicate with the exterior and with the interior of the tank, respectively; and means for compacting and introducing said mass through the front end of the first conduit, formed in its interior an accumulation of compacted waste that, as a plug, obstructs the passage of gas inside the enclosure and prevents its escape to the outside through said first conduit; and to displace said accumulation along the first duct until reaching its rear end.
- the pressure tank is provided with a lower outlet to evacuate, by gravity, the treated waste
- the installation also comprises a second conduit for the continuous extraction of the treated waste in the tank, whose front and rear ends communicate with the lower outlet of the tank and with the outside, respectively; and a few second means for compacting and introducing the treated waste, evacuated through the lower outlet of the tank, through the front end of the second conduit, forming in its interior an accumulation of compacted treated waste that, as a plug, obstructs the passage of the gas inside the enclosure and prevents its escape to the outside through said first conduit; and to displace said accumulation along the duct until it reaches its rear end.
- the means for compacting, introducing and displacing the mass of waste to be treated inside the first conduit and, where appropriate, the second means for compacting, introducing and displacing the treated waste through the interior of the second conduit comprise a tubular body that is provided at an anterior end with an upper opening for the reception of the waste and that houses a screw conveyor with adjustment, the rear end of the tubular body being connected without continuity solution to the anterior end of the first or second ducts by means of a truncated conical link portion, the tubular body having a cross section greater than that of the duct to which it is attached and the angle of the truncated conical link portion being the value of the passage section of the first or second ducts sufficient to allow form an accumulation of waste inside that acts as a plug, obstructing the passage of gas inside the enclosure ce Rushed out.
- At least one of the tubular bodies is provided with braking means comprising solidarity ribs of the inner face of said tubular body, intended to hinder the rotation of the waste around the longitudinal axis of the corresponding screw conveyor and favor its advance in the longitudinal direction.
- the ribs of the brake means are formed by bars fixed to the internal face of the tubular body in a longitudinal direction.
- the rear end of the first and / or second ducts is provided with a self-locking mechanical seal constituted by a lid articulated to its mouth, said lid being actuated by elastic means that tend to keep it in position of closing, sealing the opening, the lid being capable of opening and allowing the controlled exit of waste when the pressure exerted by them on the lid makes a force on it that overcomes the opposite action of the elastic means.
- Fig. 1 is a perspective view of an installation for the continuous treatment of urban solid waste, in which some of its main components have been shown sectioned, so that its interior can be appreciated;
- Figs. 2a, 2b and 2c are sectional views of one end of the pressure tank, of the first conduit that communicates with the interior of said tank and of the means for compacting, introducing and moving the waste to be treated by said first conduit, which they represent a sequence of introduction of waste inside the pressure tank;
- Figs. 2d, 2e and 2f represent detailed views of the means for compacting, introducing and displacing waste, which will allow its introduction and removal of the pressure tank.
- the installation shown in Fig. 1 comprises an elongated pressure tank 2, inside which a rotating drum 17 is mounted around its longitudinal axis.
- the pressure tank 2 is provided with the necessary means to introduce and extract steam from its interior for the purpose of reaching and maintaining inside the tank 2, suitable pressure and temperature conditions to sterilize the residues that remain inside it for a predetermined minimum time.
- the tank 2 is adapted, as will be explained in detail below, to receive one of its ends and continuously waste to be treated, which are slowly transported to the opposite end of the block 2 while undergoing the pressure conditions and temperature suitable for sterilization, and also to continuously evacuate waste that reaches the aforementioned opposite end of tank 2, the operations of receiving and evacuating waste being carried out without significantly depressurizing tank 2.
- the waste to be treated must undergo a prior crushing operation to shred them sufficiently to be able to form a thick and malleable mass 8b, essential for the proper functioning of the process.
- the installation can have a means of crushing 4 or grinding, distributed in two sequential stations in which the waste is crushed until reaching a granulometry of 300 mm or less in stages.
- the mass 8b of waste obtained is introduced inside the tank 2 through a first duct 10 whose rear end 10b communicates with the inside of the tank 2.
- the installation 1 is provided with means 5 to compact and introduce said mass 8b through the anterior end 10a of the first conduit 10, and to displace said accumulation along the first conduit 10 until reaching its posterior end 10b.
- the mass 8b obtained is transported to a hopper that immerses them to the upper opening 7 made at the end 6a of a tubular body 6, which houses with adjustment a screw conveyor 9.
- a screw conveyor 9 which houses with adjustment a screw conveyor 9.
- the rear end 10b of the first conduit 10 is provided with a self-locking mechanical closure 16 constituted by a lid 13 articulated to its mouthpiece, said lid 13 being actuated by elastic means 15 which tend to keep it in the position of closing, sealing Ia mouth, the lid being able to open and allow the controlled exit of waste when the pressure they exert on the lid 13 overcomes the opposite action that on the same lid 13 exert the elastic means 15.
- the heterogeneous composition of urban waste allows the above-mentioned plug effect to occur, where the organic fraction, cellulose (cartons) and some plastics act as binders and fill the interstices of the compacted mass through which it could escape the gas contained under pressure in the tank 2.
- the tubular body 6 has been provided with anti-rotation or brake means 22, comprising solidarity ribs of the inner face of the tubular body that prevent the rotation of the waste around the longitudinal axis of said screw conveyor 9.
- the brake means 22 are constituted by solid bars, preferably of polygonal section, longitudinal to the tubular body 6, which counteract this dragging effect of the debris around the longitudinal axis of the screw conveyor 9 and favor that the residue advances longitudinally towards the connection portion 1 1 trunk.
- the mass 8b of waste that is continuously introduced inside the tubular body 6 is pressed or pre-compacted by the screw conveyor 9, which transports the waste in the direction of the first conduit 10 that communicates with the interior of the tank 2.
- the connection portion 1 1 conical trunk Upon reaching the waste the connection portion 1 1 conical trunk, these are definitively compacted gradually as they are forced to be introduced in the front end 10a of the first duct 10.
- the passage of the screw conveyor 9 is smaller the closer the residues of the rear end 6b of the tubular body 6 are.
- the Tubular body 6 can be of general truncated conical configuration, decreasing its passage section in the direction of advance of the waste inside.
- the mass 8b of the compacted and introduced waste in the first conduit 10 forms an accumulation 12 of compacted waste that, as a plug, is intended to obstruct the passage of gas from inside the tank 2 and preventing its escape to the outside through said first conduit 10.
- the conveyor screw 9 continues to pre-compact the mass of waste that is continuously being introduced into the tubular body 6, further increasing The pressure inside the duct 10 until the pushing force that the accumulation 12 of waste produces on the cover 13 of the self-locking mechanical closure 16 overcomes the force that on said cover 13 exerts the elastic means 15, thereby producing the opening of the rear end 10b of the first duct 10 and the discharge of the accumulated debris inside the rotating drum 17.
- the conduit 10 must be adapted to the use for which this installation is intended.
- the inner surface of the first conduit 10 is adapted to the abrasive conditions of the waste, being provided with a layer of highly resistant material, such as tungsten carbide.
- the conveyor screw 9 is also adapted to the abrasive conditions of the residues, being constructed with resistant materials or subjected to hardening treatments of the metal such as nitriding.
- the operation of crushing the waste to form a thick and malleable mass 8b is essential for the process, because otherwise an accumulation of waste 12 would not be formed inside the first conduit 10 in addition It is possible to block the duct 10, avoiding pressure losses in the tank 2.
- the mass 8b must be sufficiently compacted to overcome the internal pressure of the tank 2, at a maximum of 7 bar.
- the minimum composition of organic matter, cellulose and plastic must be at least 20% by weight of all the waste being treated.
- the tank 2 is provided with a lower outlet 20 to evacuate, by gravity, the treated waste that is poured by the drum 17 through its rear opening 17b.
- These residues are extracted from the tank 2 through a second conduit 21 whose front ends 21 a and rear 21 b communicate with the lower outlet 20 of the tank 2 and with the outside, respectively.
- the installation comprises a second means 5 'for compacting and introducing the treated waste, evacuated through the lower outlet 20 of the tank 2, at the front end 21 a of the second conduit 21, forming in its interior an accumulation of compacted treated waste which, as a plug, obstructs the passage of gas from inside the tank and prevents its escape to the outside through said second conduit; as well as to move said accumulation along the second duct until reaching its rear end 21 b.
- These second means 5 'for compacting and introducing the waste treated by the anterior end 21 a of the second conduit 21, comprise a tubular body 6', in which another screw conveyor is housed, joined by its rear end 6b 'without solution of continuity and by means of a middle link portion 1 1 'to the anterior end 21 a of the second conduit 21.
- the principle of operation of this part of the installation is similar to that described for the introduction of the mass 8b of waste inside the tank 2.
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento de residuos en el que los residuos a tratar son introducidos en un recinto cerrado que alberga un gas presurizado, y en el que sin interrumpir el tratamiento de los residuos previamente introducidos en el citado recinto cerrado, se realizan las operaciones de triturar nuevos residuos para formar una masa espesa y maleable; compactar dicha masa introducióndola a presión por el extremo anterior de un conducto, que comunica con el interior del recinto cerrado, hasta formar una acumulación de residuos que obstruye el paso del gas del interior del recinto cerrado y evita su escape al exterior; y de desplazar la acumulación de masa por el interior del conducto en dirección al recinto cerrado hasta alcanzar el extremo posterior del conducto, descargándose la masa compactada en el interior de dicho recinto cerrado.
Description
D E S C R I P C I Ó N
"PROCEDIMIENTO E INSTALACIÓN PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS
EN MODO CONTINUO"
Sector técnico de Ia invención
La invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de forma continuada de residuos, en los que los residuos a tratar se introducen en un recinto que contiene un gas a unas condiciones de presión y temperatura superiores a Ia presión y temperatura atmosféricas, para su esterilización, sin interrumpir el tratamiento de residuos previamente introducidos en el interior de dicho recinto cerrado.
La invención también se refiere a una instalación para el tratamiento de los residuos, según el procedimiento de Ia invención.
Antecedentes de Ia invención
Por el documento de patente WO2008065002 se conoce un procedimiento para el tratamiento en continuo de residuos, particularmente apto para residuos sólidos urbanos, que disminuye el consumo energético necesario para el tratamiento de los residuos en comparación con los procedimientos en los que el tanque de presión es despresurizado totalmente para llevar a cabo Ia extracción de los residuos introducidos, una vez esterilizados.
El procedimiento descrito comprende Ia operación continua de tratar los residuos en un tanque de presión, removiéndolos y/o mezclándolos y sometiéndolos de forma ininterrumpida durante su permanencia en el tanque a una presión superior a 2 bar y a una temperatura comprendida entre 100 QC y 200 QC, y las operaciones discontinuas de someter a compresión, de una en una, sucesivas unidades de carga de residuos a tratar e introducirlas, también de una en una, en el interior del tanque; y extraer del tanque y descomprimir, asimismo de una en una, sucesivas unidades de descarga de residuos ya tratados. Las operaciones de compresión y descompresión de las unidades de carga y de descarga de residuos se llevan a cabo en sendas cámaras de carga o compresión y de descarga o descompresión provista cada una de respectivas compuertas de entrada y salida de los residuos.
Si bien según este procedimiento tan sólo se requiere compensar las pequeñas pérdidas de presión y temperatura en el interior del tanque cada vez que se introducen y se extraen unidades de carga y de descarga de residuos, respectivamente, del interior del tanque, cuando se produce Ia apertura de las compuertas que comunican las respectivas cámaras de compresión y descompresión con el interior de dicho tanque, es un objetivo de Ia presente invención disminuir todavía en mayor medida el consumo energético para una misma cantidad de residuos a tratar.
Por otra parte, Ia utilización de cámaras de compresión y descompresión requiere el empleo de partes móviles que deben soportar presiones elevadas y de un sistema de control complejo, para evitar Ia apertura accidental de las compuertas, que incrementan notablemente el coste de Ia instalación. De igual modo, se requiere de un control de gálibo muy estricto con el objeto de evitar que elementos sólidos de gran tamaño o longitud se introduzcan en el interior del tanque, pues pueden ocasionar el mal funcionamiento de Ia instalación, por ejemplo causando problemas en Ia apertura y cierre de las compuertas de las cámaras de compresión y descompresión. Es por Io tanto un segundo objetivo de Ia invención, el de resolver Ia introducción y Ia extracción de los residuos del interior del tanque, sin interrumpir el tratamiento ni alterar las condiciones de presión y temperatura en el interior de dicho tanque, de un modo más simple, económico y seguro a Ia vez.
Explicación de Ia invención
El procedimiento objeto de Ia invención en esencia se caracteriza porque, sin interrumpir el tratamiento de residuos previamente introducidos en el interior del recinto cerrado, comprende las operaciones de triturar los residuos para formar una masa espesa y maleable; compactar dicha masa introduciéndola a presión por el extremo anterior de un primer conducto, cuyo extremo posterior comunica con el interior del recinto cerrado, hasta formar una acumulación de residuos compactados en el conducto que, a modo de tapón, obstruye el paso del gas del interior del recinto cerrado y evita su escape al exterior a través del citado primer conducto; y desplazar Ia acumulación de masa por el interior del primer conducto en dirección al recinto cerrado hasta alcanzar el extremo posterior del conducto, descargándose Ia masa compactada en el interior de dicho recinto cerrado.
Según otra característica de Ia invención, para Ia formación de Ia masa espesa y maleable, los residuos son triturados hasta alcanzar una granulometría igual o inferior a 300 mm.
De acuerdo a una variante de realización de Ia invención, Ia masa espesa y maleable obtenida es introducida por gravedad en Ia zona de alimentación de un cuerpo tubular que aloja con ajuste un transportador de tornillo, el cual transporta y precompacta Ia masa hasta forzar su introducción en el primer conducto a través de su extremo anterior, de sección transversal menor que Ia del cuerpo tubular, compactándose en mayor medida Ia masa y formándose Ia acumulación de residuos en su interior que actúa de tapón.
Según una variante preferida, a medida que los residuos introducidos en el recinto alcanzan las condiciones de esterilidad deseadas, el procedimiento comprende las operaciones de evacuar los residuos tratados del interior del recinto compactándolos e introduciéndolos a presión por el extremo anterior de un segundo conducto, cuyo extremo posterior comunica con el exterior del recinto cerrado, hasta formar una acumulación de residuos tratados compactados en el conducto que, a modo de tapón, obstruye el paso del gas del interior del recinto cerrado y evita su escape a través del citado segundo conducto; y de desplazar Ia acumulación de masa por el interior del segundo conducto en dirección al exterior hasta alcanzar el extremo posterior del conducto, descargándose Ia masa comprimida al exterior de dicho recinto cerrado.
De acuerdo a otro aspecto de Ia invención, se da a conocer una instalación adecuada para el tratamiento de residuos según el procedimiento de Ia invención, particularmente aplicable para el tratamiento de residuos sólidos urbanos, del tipo de las que comprenden un tanque de presión que contiene un gas a unas condiciones de presión y temperatura superiores a Ia presión y temperatura atmosféricas. La instalación en esencia se caracteriza porque comprende unos medios trituradores de los residuos a tratar, adaptados para transformar los residuos en una masa espesa y maleable; un primer conducto para Ia carga en continuo de dicha masa en el tanque, cuyos extremos anterior y posterior comunican con el exterior y con el interior del tanque, respectivamente; y unos medios para compactar e introducir dicha masa por el extremo anterior del primer conducto, formado en su interior una acumulación de residuos compactados que, a modo de tapón, obstruye el paso del
gas del interior del recinto cerrado y evita su escape al exterior a través del citado primer conducto; y para desplazar dicha acumulación a Io largo del primer conducto hasta alcanzar su extremo posterior.
Según otra característica de Ia invención, el tanque de presión está dotado de una salida inferior para evacuar, por gravedad, los residuos tratados, y Ia instla- ción comprende además un segundo conducto para Ia extracción en continuo de los residuos tratados en el tanque, cuyos extremos anterior y posterior comunican con Ia salida inferior del tanque y con el exterior, respectivamente; y unos segundos medios para compactar e introducir los residuos tratados, evacuados a través de Ia salida inferior del tanque, por el extremo anterior del segundo conducto, formando en su interior una acumulación de residuos tratados compactados que, a modo de tapón, obstruye el paso del gas del interior del recinto cerrado y evita su escape al exterior a través del citado primer conducto; y para desplazar dicha acumulación a Io largo del conducto hasta alcanzar su extremo posterior.
De forma preferida, los medios para compactar, introducir y desplazar Ia masa de residuos a tratar por el interior del primer conducto y, en su caso, los segundos medios para compactar, introducir y desplazar los residuos tratados por el interior del segundo conducto, comprenden un cuerpo tubular que está dotado en un extremo anterior de una abertura superior para Ia recepción de los residuos y que aloja con ajuste un transportador de tornillo, estando el extremo posterior del cuerpo tubular unido sin solución de continuidad al extremo anterior del primer o segundo conductos mediante una porción de enlace troncocónica, siendo el cuerpo tubular de sección transversal mayor que Ia del conducto al que está unido y siendo el ángulo de Ia porción de enlace troncocónica y el valor de Ia sección de paso del primer o segundo conductos suficiente para que se forme una acumulación de residuos en su interior que actúa de tapón, obstruyendo el paso del gas del interior del recinto cerrado hacia el exterior.
De acuerdo a una variante de Ia invención, al menos uno de los cuerpos tubulares está provisto de unos medios de freno que comprenden unas nervaduras solidarias de Ia cara interna del citado cuerpo tubular, destinadas a entorpecer el giro de los residuos alrededor del eje longitudinal del correspondiente transportador de tornillo y a favorecer su avance en sentido longitudinal.
Según una realización particularmente interesante, las nervaduras de los
medios de freno están formadas por barras fijadas a Ia cara interna del cuerpo tubular en sentido longitudinal.
Según otra característica de Ia instalación, el extremo posterior del primer y/o del segundo conductos está dotado de un cierre mecánico autoblocante constituido por una tapa articuladamente unida a su embocadura, estando dicha tapa accionada por unos medios elásticos que tienden a mantenerla en posición de cierre, obturando Ia embocadura, siendo Ia tapa susceptible de abrirse y permitir Ia salida controlada de residuos cuando Ia presión ejercida por éstos sobre Ia tapa realiza sobre ella una fuerza tal que vence Ia acción opuesta de los medios elásticos.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de ejemplo no limitativo, una forma de realización de una instalación para Ia puesta en práctica del procedimiento según Ia invención. En dichos dibujos:
La Fig. 1 , es una vista en perspectiva de una instalación para el tratamiento de forma continuada de residuos sólidos urbanos, en Ia que algunos de sus componentes principales se han representado seccionados, para que pueda apreciarse su interior;
Las Figs. 2a, 2b y 2c, son sendas vistas en sección de un extremo del tanque de presión, del primer conducto que comunica con el interior del citado tanque y de los medios para compactar, introducir y desplazar los residuos a tratar por dicho primer conducto, que representan una secuencia de introducción de residuos en el interior del tanque de presión; y
Las Figs. 2d, 2e y 2f representan sendas vistas en detalle de los medios para compactar, introducir y desplazar los residuos, que permitirá su introducción y extracción del tanque de presión.
Descripción detallada de los dibujos
La instalación representada en Ia Fig. 1 comprende un tanque 2 de presión de forma alargada, en cuyo interior está montado un tambor 17 giratorio alrededor de su eje longitudinal. El tanque de presión 2 está dotado de los medios necesarios para introducir y extraer vapor de su interior con el propósito de alcanzar y mante-
ner en el interior del tanque 2 unas condiciones de presión y temperatura idóneas para esterilizar los residuos que permanecen en su interior un tiempo mínimo predeterminado. El tanque 2 está adaptado, tal y como se explicará en detalle más adelante, para recibir por uno de sus extremos y de forma continuada residuos a tratar, que son transportados lentamente hasta el extremo opuesto del tranque 2 mientras se someten a las condiciones de presión y temperatura adecuadas para su esterilización, y para evacuar también de forma continuada los residuos que alcanzan el citado extremo opuesto del tanque 2, realizándose las operaciones de recepción y evacuación de residuos sin despresurizar sensiblemente el tanque 2.
Para llevar a cabo Ia introducción de forma continuada en el interior del tanque 2, los residuos a tratar deben someterse a una operación de trituración previa para desmenuzarlos de forma suficiente como para poder formar una masa 8b espesa y maleable, imprescindible para el buen funcionamiento del procedimiento. Para ello Ia instalación puede disponer de unos medios de trituración 4 o molienda, repartidos en dos estaciones secuenciales en las que los residuos son triturados hasta alcanzar por etapas una granulometría igual o inferior a 300 mm.
La masa 8b de residuos obtenida se introduce en interior del tanque 2 a través de un primer conducto 10 cuyo extremo posterior 10b comunica con el interior del tanque 2. Para evitar Ia despresurización de dicho tanque 2, Ia instalación 1 está provista de unos medios 5 para compactar e introducir dicha masa 8b por el extremo anterior 10a del primer conducto 10, y para desplazar dicha acumulación a Io largo del primer conducto 10 hasta alcanzar su extremo posterior 10b.
Para ello, Ia masa 8b obtenida es transportada hasta una tolva que los emboca hasta Ia abertura superior 7 practicada en el extremo 6a de un cuerpo tubular 6, el cual aloja con ajuste un transportador de tornillo 9. Se aprecia en Ia Fig.1 y en mayor detalle en las Figs 2a a 2c que el extremo opuesto 6b del citado cuerpo tubular 6 está unido sin solución de continuidad al extremo anterior 10a del primer conducto 10 mediante una porción de enlace 1 1 troncocónica, y que Ia sección transversal del cuerpo tubular 6 es mayor que Ia del primer conducto 10 al que está unido. Asimismo, se aprecia también que el extremo posterior 10b del primer conducto 10 está dotado de un cierre mecánico autoblocante 16 constituido por una tapa 13 articuladamente unida a su embocadura, estando dicha tapa 13 accionada por unos medios elásticos 15 que tienden a mantenerla en posición de cierre, obturando Ia
embocadura, siendo Ia tapa susceptible de abrirse y permitir Ia salida controlada de residuos cuando Ia presión que éstos ejercen sobre Ia tapa 13 vence Ia acción opuesta que sobre Ia misma tapa 13 ejercen los medios elásticos 15.
La composición heterogénea de los residuos urbanos permite que se produzca el efecto de tapón antes mencionado, donde Ia fracción orgánica, Ia celulosa (los cartones) y algunos plásticos actúan de aglomerantes y obturan los intersticios de Ia masa compactada a través de los cuales podría escaparse el gas contenido a presión en el tanque 2.
Sin embargo, debido a Ia capacidad de aglomeración de los residuos y para evitar que se genere una masa compacta que gire solidariamente con el transportador de tornillo 9, se ha provisto al cuerpo tubular 6 de unos medios anti-giro, o de freno 22, que comprenden nervaduras solidarias de Ia cara interna del cuerpo tubular que evitan Ia rotación de los residuos alrededor del eje longitudinal del citado transportador de tornillo 9. En el ejemplo de las Figs. 2d, 2e y 2f, los medios de freno 22 están constituidos por unas barras macizas, preferentemente de sección poligonal, longitudinales al cuerpo tubular 6, que contrarrestan este efecto de arrastre de los residuos alrededor del eje longitudinal del transportador de tornillo 9 y favorecen que el residuo avance longitudinalmente hacia Ia porción de enlace 1 1 tron- cocónica.
La secuencia de introducción de Ia masa 8b de residuos en el interior del tanque 2 es como sigue:
Tal y como muestra Ia Fig. 2a, Ia masa 8b de residuos que es introducida de forma continuada en el interior del cuerpo tubular 6 es prensada o precompactaza por el transportador de tornillo 9, que transporta los residuos en dirección al primer conducto 10 que comunica con el interior del tanque 2. Al alcanzar los residuos Ia porción de enlace 1 1 troncocónica, éstos son definitivamente compactados de forma gradual a medida que son forzados a introducirse en el extremo anterior 10a del primer conducto 10. Con el propósito de que Ia masa 8b de residuos sea precompactaza antes de ser introducida en el conducto 10, se prevé que el paso del transportador de tornillo 9 sea menor cuanto más próximo estén los residuos del extremo posterior 6b del cuerpo tubular 6. Alternativamente, el
cuerpo tubular 6 puede ser de configuración general troncocónica, disminuyendo su sección de paso en Ia dirección de avance de los residuos por su interior.
Según se refleja en Ia Fig. 2b, Ia masa 8b de los residuos compactados e introducidos en el primer conducto 10 forman una acumulación 12 de residuos compactados que, a modo de tapón, está destinada a obstruir el paso del gas del interior del tanque 2 y evitar su escape al exterior a través del citado primer conducto 10. De acuerdo a Ia Fig. 2c, el tornillo transportador 9 continua precom- pactando Ia masa de residuos que de forma continuada está siendo introducida en el cuerpo tubular 6, aumentando todavía más Ia presión en el interior del conducto 10 hasta que Ia fuerza de empuje que Ia acumulación 12 de residuos produce sobre Ia tapa 13 del cierre mecánico autoblocante 16 vence Ia fuerza que sobre dicha tapa 13 ejercen los medios elásticos 15, produciéndose en consecuencia Ia abertura del extremo posterior 10b del primer conducto 10 y el vertido de los residuos acumulados en el interior del tambor 17 giratorio.
Esta situación representada en Ia Fig. 2c, se mantiene siempre que el transportador de tornillo 9 venga precompactando e introduciendo más residuos en el interior del primer conducto 10, y siempre que éstos estén suficientemente compac- tadazos y ejerzan Ia fuerza de empuje sobre Ia tapa 13 mínima necesaria para mantenerla abierta.
Es importante destacar que el conducto 10 debe adecuarse al uso para el que esta instalación está destinada. Al respecto, Ia superficie interior del primer conducto 10 está adaptada a las condiciones abrasivas de los residuos, estando dotada de una capa de material altamente resistente, como el carburo de tungsteno. De igual modo el tornillo transportador 9 está también adaptado a las condiciones abrasivas de los residuos, al estar construido con materiales resistentes o sometidos a tratamientos de endurecimiento del metal como el nitrurado.
Por otro lado, Ia operación de triturar los residuos para formar una masa 8b espesa y maleable es esencial para el procedimiento, pues de otro modo no se formaría una acumulación 12 de residuos en el interior del primer conducto 10 ade-
cuada para obstruir el conducto 10, evitando pérdidas de presión en el tanque 2. La masa 8b debe estar suficientemente compactada como para vencer Ia presión interior del tanque 2, a un máximo de 7 bar..
Se ha podido comprobar que para que Ia obstrucción del conducto 10 tenga efecto, Ia composición mínima de materia orgánica, celulosa y plástico debe ser de al menos el 20% en peso del conjunto de los residuos en tratamiento.
A medida que los residuos son depositados en el tambor 17 giratorio, éstos son transportados de un modo en sí conocido en dirección al extremo opuesto del tambor 17. El transporte de los residuos se efectúa por medio de unas palas 18, fijadas a Ia superficie interior del tambor 17, que agitan y empujan los residuos al girar el tambor 17 alrededor de su eje longitudinal.
Tal y como muestra Ia Fig. 1 , en el extremo opuesto al de introducción de los residuos, el tanque 2 está dotado de una salida inferior 20 para evacuar, por gravedad, los residuos tratados que son vertidos por el tambor 17 a través de su embocadura posterior 17b. Estos residuos son extraídos del tanque 2 a través de un segundo conducto 21 cuyos extremos anterior 21 a y posterior 21 b comunican con Ia salida inferior 20 del tanque 2 y con el exterior, respectivamente. Análogamente a los medios 5 para compactar e introducir Ia masa 8b de residuos por el extremo anterior 10a del primer conducto 10, Ia instalación comprende unos segundos medios 5' para compactar e introducir los residuos tratados, evacuados a través de Ia salida inferior 20 del tanque 2, por el extremo anterior 21 a del segundo conducto 21 , formando en su interior una acumulación de residuos tratados compactados que, a modo de tapón, obstruye el paso del gas del interior del tanque y evita su escape al exterior a través del citado segundo conducto; así como para desplazar dicha acumulación a Io largo del segundo conducto hasta alcanzar su extremo posterior 21 b. Estos segundos medios 5' para compactar e introducir los residuos tratados por el extremo anterior 21 a del segundo conducto 21 , comprenden un cuerpo tubular 6', en el que está alojado otro transportador de tornillo, unido por su extremo posterior 6b' sin solución de continuidad y mediante una porción media de enlace 1 1 ' al extremo anterior 21 a del segundo conducto 21 . El principio de funcionamiento de esta parte de Ia instalación es similar al descrito para Ia introducción de Ia masa 8b de residuos en el interior del tanque 2.
Claims
1 .- Procedimiento para el tratamiento de residuos en modo continuo, particularmente aplicable para residuos sólidos urbanos, en el que los residuos a tratar son introducidos en un recinto cerrado, que contiene un gas a unas condiciones de presión y temperatura superiores a Ia presión y temperatura atmosféricas, para su esterilización, caracterizado porque, sin interrumpir el tratamiento de residuos previamente introducidos en el interior del recinto cerrado, comprende las operaciones de
- triturar los residuos para formar una masa espesa y maleable;
- compactar dicha masa introduciéndola a presión por el extremo anterior de un primer conducto, cuyo extremo posterior comunica con el interior del recinto cerrado, hasta formar una acumulación de residuos compactados en el conducto que, a modo de tapón, obstruye el paso del gas del interior del recinto cerrado y evita su escape al exterior a través del citado primer conducto; y
- desplazar Ia acumulación de masa por el interior del primer conducto en dirección al recinto cerrado hasta alcanzar el extremo posterior del conducto, descargándose Ia masa compactada en el interior de dicho recinto cerrado.
2.- Procedimiento según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque para Ia formación de Ia masa espesa y maleable, los residuos son triturados hasta alcanzar una granulometría igual o inferior a 300 mm.
3.- Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque Ia masa espesa y maleable obtenida es introducida por gravedad en Ia zona de alimentación de un cuerpo tubular que aloja con ajuste un transportador de tornillo, el cual transporta y precompacta Ia masa hasta forzar su introducción en el primer conducto a través de su extremo anterior, de sección transversal menor que Ia del cuerpo tubular, compactándose en mayor medida Ia masa y formándose Ia acumulación de residuos en su interior que actúa de tapón.
4.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, a medida que los residuos introducidos en el recinto alcanzan las condiciones de esterilidad deseadas, comprende las operaciones de - evacuar los residuos tratados del interior del recinto compactándolos e introduciéndolos a presión por el extremo anterior de un segundo conducto, cuyo extremo posterior comunica con el exterior del recinto cerrado, hasta formar una acumulación de residuos tratados compactados en el conducto que, a modo de tapón, obstruye el paso del gas del interior del recinto cerrado y evita su escape a través del citado segundo conducto; y
- desplazar Ia acumulación de masa por el interior del segundo conducto en dirección al exterior hasta alcanzar el extremo posterior del conducto, descargándose Ia masa comprimida al exterior de dicho recinto cerrado.
5.- Instalación (1 ) para el tratamiento de residuos, particularmente aplicable para el tratamiento de residuos sólidos urbanos, que comprende un tanque (2) de presión que contiene un gas (3) a unas condiciones de presión y temperatura superiores a Ia presión y temperatura atmosféricas, caracterizada porque comprende
- unos medios trituradores (4) de los residuos a tratar (8a), adaptados para transformar los residuos en una masa (8b) espesa y maleable;
- un primer conducto (10) para Ia carga en continuo de dicha masa en el tanque, cuyos extremos anterior (10a) y posterior (10b) comunican con el exterior y con el interior del tanque, respectivamente; y
- unos medios (5) para compactar e introducir dicha masa por el extremo anterior del primer conducto, formando en su interior una acumulación de residuos compactados que, a modo de tapón, obstruye el paso del gas del interior del recinto cerrado y evita su escape al exterior a través del citado primer conducto; y para desplazar dicha acumulación a Io largo del primer conducto hasta alcanzar su extremo posterior.
6.- Instalación (1 ) según Ia reivindicación 5, caracterizada porque el tanque (2) de presión está dotado de una salida inferior (20) para evacuar, por gravedad, los residuos tratados, y porque comprende
- un segundo conducto (21 ) para Ia extracción en continuo de los residuos tratados en el tanque, cuyos extremos anterior (21 a) y posterior (21 b) comunican con Ia salida inferior del tanque y con el exterior, respectivamente; y
- unos segundos medios (5') para compactar e introducir los residuos trata- dos, evacuados a través de Ia salida inferior del tanque, por el extremo anterior del segundo conducto, formando en su interior una acumulación de residuos tratados compactados que, a modo de tapón, obstruye el paso del gas del interior del recinto cerrado y evita su escape al exterior a través del citado primer conducto; y para desplazar dicha acumulación a Io largo del conducto hasta alcanzar su extremo posterior.
7.- Instalación (1 ) según las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque los medios (5) para compactar, introducir y desplazar Ia masa (8b) de residuos a tratar por el interior del primer (10) conducto y, en su caso, los segundos medios (5') para compactar, introducir y desplazar los residuos tratados por el interior del segundo (21 ) conducto, comprenden un cuerpo tubular (6, 6') que está dotado en un extremo anterior (6a, 6a') de una abertura superior (7) para Ia recepción de los residuos y que aloja con ajuste un transportador de tornillo (9), estando el extremo posterior (6b, 6b') del cuerpo tubular unido sin solución de continuidad al extremo anterior del primer o segundo conductos mediante una porción de enlace (1 1 , 1 1 ') troncocónica, siendo el cuerpo tubular de sección transversal mayor que Ia del conducto al que está unido y siendo el ángulo de Ia porción de enlace troncocónica y el valor de Ia sección de paso del primer o segundo conductos suficiente para que se forme una acumulación de residuos en su interior que actúa de tapón, obstruyendo el paso del gas del interior del recinto cerrado hacia el exterior.
8.- Instalación (1 ) según Ia reivindicación 7, caracterizada porque al menos uno de los cuerpos tubulares (6, 6') está provisto de unos medios de freno (22) que comprenden unas nervaduras solidarias de Ia cara interna del citado cuerpo tubular, destinadas a entorpecer el giro de los residuos alrededor del eje longitudinal del correspondiente transportador de tornillo (9) y a favorecer su avance en sentido longitudinal.
9.- Instalación según Ia reivindicación 8, caracterizada porque las nervaduras de los medios de freno (22) están formadas por barras fijadas a Ia cara interna del cuerpo tubular (6) en sentido longitudinal.
10.- Instalación (1 ) según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizada porque el extremo posterior del primer y/o del segundo conductos está dotado de un cierre mecánico autoblocante constituido por una tapa (13) articuladamente unida a su embocadura, estando dicha tapa accionada por unos medios elásticos (15) que tienden a mantenerla en posición de cierre, obturando Ia embocadura, siendo Ia tapa susceptible de abrirse y permitir Ia salida controlada de residuos cuando Ia presión ejercida por éstos sobre Ia tapa realiza sobre ella una fuerza tal que vence Ia acción opuesta de los medios elásticos.
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