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Title:
SYSTEM FOR CONTINUOUSLY TREATING SOLID WASTE AND ASSOCIATED PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/074753
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a system for continuously treating solid waste and an associated process based on steam injection at a temperature greater than 100°C and at a pressure greater than the atmospheric pressure, which allow a high productivity to be achieved, require a smaller volume of the pressure vessel needed to carry out the solid waste treatment, and reduce the amount of steam needed to carry out said treatment.

Inventors:
PACHECO JESÚS (ES)
SOLER JULIÁN ALBERTO (ES)
Application Number:
PCT/ES2018/070658
Publication Date:
April 16, 2020
Filing Date:
October 10, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ECOHISPANICA I MAS D MEDIOAMBIENTAL S L (ES)
International Classes:
B09B3/00; A61L11/00
Foreign References:
EP1894893A12008-03-05
US20170197858A12017-07-13
EP2519362A12012-11-07
US7303160B22007-12-04
EP2519362A12012-11-07
US7303160B22007-12-04
Attorney, Agent or Firm:
PONS ARIÑO, Ángel (ES)
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Claims:

1. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo caracterizado porque comprende:

« un dispositivo de bombeo (1) configurado para bombear de manera continua y compactar un flujo de residuo sólido, donde el dispositivo de bombeo (1) comprende una entrada (2) configurada para llevar a cabo la succión del flujo de residuo sólido a una primera presión comprendida en el rango [0; 1] barg, es decir, de presión relativa respecto a la presión atmosférica y una salida (3) configurada para llevar a cabo la impulsión del flujo de residuo sólido a una segunda presión mayor a la primera presión;

• un recipiente tubular presurizado (4) configurado para mantener la presión del flujo de residuo sólido a la segunda presión;

• al menos un dispositivo de inyección de vapor (5) en el residuo sólido, configurado para llevar a cabo el calentamiento y ruptura del residuo sólido en el interior del recipiente tubular presurizado (4);

• un dispositivo de extracción (6) configurado para extraer el residuo sólido tratado del recipiente tubular presurizado (4) y para disminuir de manera controlada la presión del flujo de residuo sólido tratado, desde la primera presión a la segunda presión.

2. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según reivindicación 1 caracterizado porque comprende además una cámara de flasheo (7) dispuesta a continuación del dispositivo de extracción (6), donde la cámara de flasheo (7) comprende un conjunto de rompedores configurados para desmenuzar el residuo sólido tratado.

3. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende además una tolva (8) configurada para recibir el residuo sólido previamente a su paso por el dispositivo de bombeo (1).

4. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende además un dispositivo precalentador y desgasificador (9) configurado para precalentar el flujo de residuo sólido y eliminar el aire ocluido entre las partículas de dicho residuo sólido previamente a su paso por el dispositivo de bombeo (1).

5. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según reivindicaciones 2 y 4 caracterizado porque el dispositivo precalentador y desgasificador (9) comprende un dispositivo de entrada de agua y/o condensados (11) recuperados del proceso y/o un dispositivo de entrada (14) del vapor de flasheo al dispositivo precalentador y desgasificador configurados para ajustar la humedad del residuo sólido previo a su paso por el dispositivo de bombeo.

6. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según reivindicación 5 caracterizado porque comprende unos medios de regulación de la entrada de agua y/o condensados por parte del dispositivo de entrada de agua y/o condensados, y/o del dispositivo de entrada del vapor de flasheo al dispositivo precalentador y desgasificador.

7. Sistema de tratamiento de residuos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 caracterizado porque comprende además un dispositivo de condensación (10) donde son enviados los vapores residuales que no han condensado en el dispositivo precalentador y desgasificador (9).

8. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende además uno o varios dispositivos de postratamiento (12) configurados para llevar a cabo el secado y/o la separación por tamaño de partícula y/o la separación densiométrica del residuo sólido tratado.

9. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el dispositivo de bombeo (1) es una bomba de desplazamiento positivo.

10. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el recipiente tubular presurizado (4) es de sección circular.

1 1. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según reivindicación 1 caracterizado porque el al menos un dispositivo de inyección de vapor (5) en el residuo sólido se encuentra intercalado a lo largo del recipiente tubular presurizado (4).

12. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el dispositivo de extracción (6) es un dispositivo de desplazamiento positivo, configurado para extraer el residuo sólido tratado del recipiente tubular presurizado (4) y para disminuir de manera controlada la presión del flujo de residuo sólido tratado, preferentemente con cada desplazamiento positivo, desde la primera presión a la segunda presión.

13. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el dispositivo precalentador y desgasificador (9) es un intercambiador de calor sólido-vapor en contracorriente.

14. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la salida (3) del dispositivo de bombeo (1) está configurada para llevar a cabo la impulsión del flujo de residuo sólido a la segunda presión mayor que la primera presión comprendida en el rango [1 ; 20] barg.

15. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según reivindicación 14 caracterizado porque en la entrada (2) del dispositivo de bombeo (1) se lleva a cabo la succión del flujo de residuo sólido a una primera presión comprendida en el rango [0; 0,5] barg, y en la salida (3) se lleva a cabo la impulsión del flujo de residuo sólido a la segunda presión comprendida en el rango [2; 10] barg.

16. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende unos medios de control configurados para controlar la temperatura de tratamiento del residuo sólido regulando la inyección de vapor mediante el al menos un dispositivo de inyección de vapor (5) en el residuo sólido.

17. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende unos medios de control configurados para controlar la presión del flujo de residuo sólido tratado aguas abajo del dispositivo de extracción (6) regulando la velocidad de extracción de dicho residuo sólido tratado.

18. Sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende unos medios de control configurados para controlar el flujo de residuo sólido que se introduce en el recipiente tubular presurizado (4) regulando la velocidad de bombeo de dicho residuo sólido mediante el dispositivo de bombeo (1). 19. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

• una etapa de bombeo configurada para llevar a cabo el bombeo de manera continua y compacta de un flujo de residuo sólido, desde una primera presión comprendida en el rango [0; 1] barg, es decir, de presión relativa respecto a la presión atmosférica, a una segunda presión mayor que la primera presión,

• una etapa de mantenimiento de la presión del flujo de residuo sólido de manera confinada a la segunda presión;

• una etapa de inyección de vapor en el residuo sólido, donde se lleva a cabo el calentamiento y ruptura del residuo sólido de manera confinada; y

• una etapa de extracción del residuo sólido tratado donde se lleva a cabo la disminución de manera controlada la presión del flujo de residuo sólido tratado desde la segunda presión a la primera presión. 20. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según reivindicación 16 caracterizado porque la etapa de inyección de vapor en el residuo sólido se lleva a cabo a velocidades superiores a 20 m/s.

21. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 ó 20 caracterizado porque la etapa de inyección de vapor en el residuo sólido se lleva a cabo de manera uniformemente distribuida en todo el perímetro del residuo sólido y/o en varias secciones del mismo.

22. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 caracterizado porque la etapa de inyección de vapor en el residuo sólido es una etapa de inyección de vapor de agua a temperatura superior a 100 °C.

23. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22 caracterizado porque comprende además una etapa de flasheo después de la etapa de extracción, donde se lleva a cabo el desmenuzamiento del residuo sólido tratado.

24. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 caracterizado porque comprende además una etapa de precalentamiento y desgasificación del flujo de residuo sólido previamente a la etapa de bombeo.

25. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según reivindicación 24 caracterizado porque la etapa de precalentamiento y desgasificación del flujo de residuo sólido comprende una subetapa de inyección de agua y/o condensados recuperados de proceso.

26. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 25 caracterizado porque comprende además una o varias etapas de postratamiento donde se lleva a cabo el secado y/o la separación por tamaño de partícula y/o la separación densiométrica del residuo sólido tratado.

27. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 26 caracterizado porque la segunda presión de la etapa de bombeo está comprendida en el rango [1 ; 20] barg.

28. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según reivindicación 27 caracterizado porque la primera de la etapa de bombeo está comprendida en el rango [0; 0,5] barg, y la segunda presión está comprendida en el rango [2; 10] barg.

29. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 28 caracterizado porque comprende una etapa de control de la temperatura del residuo sólido después de la etapa de inyección de vapor en el residuo sólido.

30. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 29 caracterizado porque comprende una etapa de control del flujo de residuo sólido antes de la etapa de inyección de vapor en el residuo sólido. 31. Proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 30 caracterizado porque comprende una etapa de control de la presión de tratamiento del residuo sólido antes de la etapa de extracción de dicho residuo tratado.

Description:
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS EN CONTINUO Y PROCESO

ASOCIADO

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención es un sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo y un proceso asociado basados en la inyección de vapor de agua a temperatura superior a 100 °C y presión superior a la atmosférica.

Debido a su especial configuración, el sistema y proceso de tratamiento de residuos en continuo permiten obtener una alta productividad, requieren de un menor volumen del recipiente a presión necesario para llevar a cabo el tratamiento de los residuos sólidos y reducen el consumo de vapor necesario para llevar a cabo el tratamiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se conocen en el estado de la técnica los dispositivos y procesos para llevar a cabo el tratamiento de residuos.

Entre los anteriores se conoce la patente europea con número de publicación EP2519362A1 de este mismo solicitante, relativa a un dispositivo y procedimiento para el tratamiento continuo de residuos que en realidad es un proceso semicontinuo que comprende las siguientes etapas:

• colocar el material que va a tratarse en un tanque de presión;

• hacer que el material se mueva a través del tanque de manera sustancialmente continua e ininterrumpida con una primera pala helicoidal a través de un primer trayecto de flujo interior en el tanque en una primera dirección axial y con una segunda pala helicoidal a través de un segundo trayecto de flujo exterior en una segunda dirección axial opuesta a la primera dirección axial, siendo los trayectos de flujo primero y segundo generalmente concéntricos, y

• extraer el material del tanque de presión. Se conoce también la patente US7303160B2 relativa a un sistema y método para procesar residuos de manera continua que comprende un conjunto de alimentación, un recipiente mantenido a una presión y/o temperatura no ambiental y un conjunto de salida. El conjunto de alimentación incluye: un alimentador donde se entregan los desechos, unos medios de apertura que se mueven entre una posición abierta y una posición cerrada, y un empujador que se mueve dentro del alimentador para comprimir el desecho cuando los medios de apertura están en posición cerrada y empujan el desecho comprimido dentro de un recipiente. El material procesado se mueve desde el recipiente al conjunto de salida, que incluye una cámara de compactación, un pistón que se mueve dentro de la cámara de compactación y unos medios de corte. Los residuos se compactan en la cámara de compactación mediante el empujador, se cortan mediante los medios de corte y se suministran como un bloque compactado a un entorno que tiene una presión y / o temperatura ambiente.

Los sistemas y procedimientos anteriores presentan los siguientes inconvenientes:

• aunque se refieren a tratamientos continuos, en realidad no mantienen un flujo continuo de residuo sólido al equipo a presión, ya que en dichos sistemas la alimentación y extracción del residuo sólido se lleva a cabo de forma discreta mediante dispositivos de entrada y salida diseñados respectivamente para alimentar o extraer lotes de material con una frecuencia determinada por el número de operaciones y sus tiempos;

• los tiempos de calentamiento del residuo sólido son elevados ya que utilizan dispositivos mecánicos de mezclado del vapor poco eficientes como sinfines mezcladores, tambores volteadores o palas;

• requieren de espacio libre en el recipiente a presión para emplear elementos mecánicos de mezclado y transporte del residuo sólido en su interior;

• los tiempos de calentamiento son elevados debido a que utilizan elementos mecánicos poco eficientes para el mezclado del residuo sólido con el vapor y la presencia de aire ocluido en el residuo sólido de entrada empeora la transferencia del calor;

• requieren de un elevado número de dispositivos y recipientes a presión para poder tratar lotes del residuo sólido;

• los recipientes a presión disponen de costosos dispositivos mecánicos para el transporte y calentamiento del residuo sólido en su interior;

• la automatización y control de un proceso por lotes son muy complejos; • requieren de la despresurización del dispositivo de entrada cada vez que se alimenta un nuevo lote de residuo sólido al recipiente a presión;

• necesitan recipientes a presión de elevado volumen para la misma capacidad de producción;

• generación de un caudal discontinuo de vapor de flasheo por no ser continua la descarga del resido sólido tratado, lo que dificulta la recuperación energética de dicha corriente de vapor residual.

El sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo y el proceso asociado de la presente invención, solventan todos los inconvenientes anteriormente mencionados.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Un primer aspecto de la presente invención describe un sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo que comprende:

• un dispositivo de bombeo configurado para bombear de manera continua y compactar un flujo de residuo sólido, donde el dispositivo de bombeo comprende una entrada configurada para llevar a cabo la succión del flujo de residuo sólido a una primera presión comprendida en el rango [0; 1] barg, es decir, de presión relativa respecto a la presión atmosférica y una salida configurada para llevar a cabo la impulsión del flujo de residuo sólido a una segunda presión mayor que la primera presión;

• un recipiente tubular presurizado configurado para mantener la presión del flujo de residuo sólido a la segunda presión;

• al menos un dispositivo de inyección de vapor en el residuo sólido, configurado para llevar a cabo el calentamiento y ruptura del residuo sólido en el interior del recipiente tubular presurizado; y

• un dispositivo de extracción configurado para extraer el residuo sólido tratado del recipiente tubular presurizado y para disminuir de manera controlada la presión del flujo de residuo sólido tratado desde la segunda presión a la primera presión.

El impacto del vapor inyectado por el al menos un dispositivo de inyección de vapor en el residuo sólido tiene un efecto físico de erosión y ruptura lo que permite su difusión rápida hacia el centro del bloque que forma dicho residuo sólido al circular por el recipiente tubular presurizado. De esta forma se consigue un calentamiento prácticamente instantáneo del flujo de residuo sólido que pasa a través de dicho recipiente tubular presurizado.

Opcionalmente, el sistema comprende unos medios de control configurados para controlar la temperatura de tratamiento del residuo sólido regulando la inyección de vapor mediante el al menos un dispositivo de inyección de vapor en el residuo sólido. De esta manera se controla la temperatura del residuo sólido aguas abajo del al menos un dispositivo de inyección de vapor.

Opcionalmente, el sistema comprende unos medios de control configurados para controlar la presión del flujo de residuo sólido tratado aguas abajo del dispositivo de extracción regulando la velocidad de extracción de dicho residuo sólido tratado, que es la presión de tratamiento.

Opcionalmente, el sistema comprende unos medios de control configurados para controlar el flujo de residuo sólido que se introduce en el recipiente tubular presurizado regulando la velocidad de bombeo de dicho residuo sólido mediante el dispositivo de bombeo.

El tiempo de residencia del residuo sólido en circulación en el interior del recipiente tubular presurizado dependerá del tipo de residuo sólido y las condiciones de presión y temperatura seleccionadas para su tratamiento.

Opcionalmente, el sistema comprende además una cámara de flasheo dispuesta a continuación del dispositivo de extracción, donde la cámara de flasheo comprende un conjunto de rompedores configurados para desmenuzar el residuo sólido tratado.

Opcionalmente, el sistema comprende además una tolva configurada para recibir el residuo sólido previamente a su paso por el dispositivo de bombeo.

De manera también opcional, el sistema comprende un dispositivo precalentador y desgasificador configurado para precalentar el flujo de residuo sólido y eliminar el aire ocluido entre las partículas de dicho residuo sólido previamente a su paso por el dispositivo de bombeo. El dispositivo precalentador y desgasificador emplea vapor residual procedente de diferentes puntos del sistema, como puede ser el vapor de flasheo tras la despresurización del residuo sólido tratado a la salida de dispositivo de extracción.

De esta manera, el sistema minimiza el consumo energético debido al precalentamiento del residuo sólido que se lleva a cabo en el dispositivo precalentador y desgasificador mediante un flujo de vapor residual, reduciendo a su vez el tiempo de tratamiento del residuo sólido al eliminar el aire ocluido entre las partículas del residuo sólido de entrada al sistema que mejora la transferencia de calor.

Además, se reduce la pérdida de carga en el dispositivo de bombeo y se mejora la difusión de vapor en el recipiente tubular presurizado por el aumento de la plasticidad que supone el precalentamiento del residuo sólido de entrada.

A su vez, el dispositivo precalentador y desgasificador puede incorporar un dispositivo de entrada de agua y/o condensados recuperados del proceso configurado para ajustar la humedad del residuo sólido previo a su paso por el dispositivo de bombeo, poniendo en contacto el agua y/o condensados con el residuo sólido en el dispositivo precalentador y desgasificador. En función del tipo de residuo sólido, dicho aumento de la humedad mediante la entrada de agua y/o condensados por parte del dispositivo de entrada de agua y/o condensados, y/o mediante un dispositivo de entrada del vapor de flasheo, podría ser necesario para aumentar su plasticidad y mejorar su tratamiento en línea mediante el dispositivo de inyección de vapor. De esta manera, el sistema comprende unos medios de regulación de la entrada de agua y/o condensados por parte del dispositivo de entrada de agua y/o condensados, y/o del dispositivo de entrada del vapor de flasheo al dispositivo precalentador y desgasificador.

Un segundo aspecto de la presente invención describe un proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo que comprende las siguientes etapas:

• una etapa de bombeo donde se lleva a cabo el bombeo de manera continua y compacta de un flujo de residuo sólido, desde una primera presión comprendida en el rango [0; 1] barg, es decir, de presión relativa respecto a la presión atmosférica, a una segunda presión mayor que la primera presión;

• una etapa de mantenimiento de la presión del flujo de residuo sólido de manera confinada a la segunda presión; • una etapa de inyección de vapor en el residuo sólido, donde se lleva a cabo el calentamiento y ruptura del residuo sólido de manera confinada; y

• una etapa de extracción del residuo sólido tratado donde se lleva a cabo la disminución de manera controlada de la presión del flujo de residuo sólido tratado desde la segunda presión a la primera presión.

Opcionalmente, el proceso comprende una etapa de control de la temperatura del residuo sólido, con la que se consigue controlar la temperatura del residuo sólido, después de la etapa de inyección de vapor en el residuo sólido.

Opcionalmente, el proceso comprende una etapa de control del flujo de residuo sólido antes de la etapa de inyección de vapor en el residuo sólido.

Opcionalmente, el proceso comprende una etapa de control de la presión de tratamiento del residuo sólido antes de la etapa de extracción de dicho residuo tratado.

Opcionalmente, el proceso comprende además una etapa de flasheo después de la etapa de extracción donde se lleva a cabo el desmenuzamiento del residuo sólido tratado.

Opcionalmente, el proceso comprende además una etapa de precalentamiento y desgasificación del flujo de residuo sólido previamente a la etapa de bombeo. En función del tipo de residuo sólido dicha etapa puede incluir una subetapa de inyección de agua y/o condensados recuperados de otras partes del proceso para aumentar la humedad y mejorar el posterior tratamiento en línea del residuo sólido en la etapa de inyección de vapor.

De esta manera, el sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo y el proceso asociado presentan las siguientes ventajas:

• alta productividad asociada a mantener un flujo continuo de residuo sólido al recipiente tubular a presión y realizar un tratamiento en línea por inyección de vapor; menor volumen del recipiente a presión necesario para realizar el tratamiento del residuo sólido asociado al llenado completo de dicho recipiente y al calentamiento en línea por inyección de vapor;

simplicidad de proceso asociado a mantener un flujo continuo de residuo sólido al recipiente tubular a presión y realizar un tratamiento en línea por inyección de vapor;

menor consumo de vapor necesario para el tratamiento del residuo debido a tres factores:

alimentación continúa del residuo sólido al recipiente a presión sin pérdidas de vapor;

menores perdidas de calor al exterior al requerir de un menor tamaño del recipiente a presión;

descarga continua del residuo sólido tratado, lo que permite recuperar de forma continua el vapor de flasheo y utilizarlo para desgasificar y precalentar el residuo sólido de entrada.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: Figura 1.- Muestra un esquema del sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo y proceso asociado de la presente invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN A continuación, y de manera detallada, se procederá a describir el sistema y proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo de la presente invención.

El sistema de tratamiento de residuos sólidos en continuo comprende:

• un dispositivo de bombeo (1), preferentemente una bomba de desplazamiento positivo, configurada para bombear de manera continua y compactar un flujo de residuo sólido, donde el dispositivo de bombeo (1) comprende una entrada (2) configurada para llevar a cabo la succión del flujo de residuo sólido a una primera presión comprendida en el rango [0; 1] barg, es decir, de presión relativa respecto a la presión atmosférica, preferentemente comprendida en el rango [0; 0,5] barg, y una salida (3) configurada para llevar a cabo la impulsión del flujo de residuo sólido a una segunda presión mayor que la primera presión comprendida en el rango [1 ; 20] barg, preferentemente comprendida en el rango [2; 10] barg;

• un recipiente tubular presurizado (4), preferentemente de sección circular, configurado para mantener la presión del flujo de residuo sólido a la segunda presión;

• al menos un dispositivo de inyección de vapor (5) en el residuo sólido configurado para llevar a cabo el calentamiento y ruptura del residuo sólido en el interior del recipiente tubular presurizado (4), donde el al menos un dispositivo de inyección de vapor (5) se encuentra intercalado a lo largo del recipiente tubular presurizado (4); y

un dispositivo de extracción (6), preferentemente un dispositivo de desplazamiento positivo, configurado para extraer el residuo sólido tratado del recipiente tubular presurizado (4) y para disminuir de manera controlada la presión del flujo de residuo sólido tratado, preferentemente con cada desplazamiento positivo, desde la primera presión a la segunda presión. Hay un tiempo de residencia del residuo sólido tratado en el recipiente tubular presurizado (4) que depende del volumen del tramo del recipiente tubular comprendido entre el dispositivo de inyección de vapor (5) y el dispositivo de extracción (6) así como del flujo del residuo bombeado por el dispositivo de bombeo (1).

El sistema comprende además una cámara de flasheo (7) dispuesta a continuación del dispositivo de extracción (6), donde la cámara de flasheo (7) comprende un conjunto de rompedores configurados para desmenuzar el residuo sólido tratado.

El sistema comprende además una tolva (8) configurada para recibir el residuo sólido previamente a su paso por el dispositivo de bombeo (1).

El sistema comprende un dispositivo precalentador y desgasificador (9) configurado para precalentar el flujo de residuo sólido y eliminar el aire ocluido entre las partículas de dicho residuo sólido previamente a su paso por el dispositivo de bombeo (1), donde el dispositivo precalentador y desgasificador (9) es un intercambiador de calor sólido-vapor en contracorriente.

El sistema comprende un dispositivo de condensación (10) donde son enviados los vapores residuales que no han condensado en el dispositivo precalentador y desgasificador (9).

El dispositivo precalentador y desgasificador (9) comprende además unas toberas (11) de inyección de agua y/o condensados recuperados de proceso para humedecer el residuo sólido y mejorar su posterior tratamiento en línea mediante los dispositivos de inyección de vapor.

El sistema comprende además uno o varios dispositivos de postratamiento (12) que, en función de la calidad del material final que se quiera obtener, podrían ser un secadero, una criba y un separador densimétrico, configurados para llevar a cabo el secado y/o la separación por tamaños de partícula y/o separación densiométrica del residuo sólido tratado.

El proceso de tratamiento de residuos sólidos en continuo que comprende las siguientes etapas:

• una etapa de bombeo donde se lleva a cabo el bombeo de manera continua y compacta de un flujo de residuo sólido, desde una primera comprendida en el rango [0; 1] barg, es decir, de presión relativa respecto a la presión atmosférica, preferentemente comprendida en el rango [0; 0,5] barg, a una segunda presión mayor a la primera presión, comprendida en el rango [1 ; 20] barg, preferentemente comprendida en el rango [2; 10] barg;

• una etapa de mantenimiento de la presión del flujo de residuo sólido de manera confinada a la segunda presión;

• una etapa de inyección de vapor en el residuo sólido, preferentemente a velocidades superiores a 20 m/s , donde se lleva a cabo el calentamiento y ruptura del residuo sólido de manera confinada; y

• una etapa de extracción del residuo sólido tratado donde se lleva a cabo la disminución de manera controlada de la presión del flujo de residuo sólido tratado desde la segunda presión a la primera presión. Preferentemente, la etapa de inyección de vapor se lleva a cabo de manera uniformemente distribuida en todo el perímetro del residuo sólido y/o en varias secciones del mismo.

Dicha etapa de inyección de vapor en el residuo sólido, es una etapa de inyección de vapor de agua a temperatura superior a 100 °C.

Debido a su especial configuración, el sistema y proceso de tratamiento de residuos en continuo permiten obtener una alta productividad, requieren de un menor volumen del recipiente a presión necesario para llevar a cabo el tratamiento de los residuos sólidos y reducen el consumo de vapor necesario para llevar a cabo dicho tratamiento.

El proceso comprende además una etapa de flasheo después de la etapa de extracción donde se lleva a cabo el desmenuzamiento del residuo sólido tratado.

El proceso comprende además una etapa de precalentamiento y desgasificación del flujo de residuo sólido previamente a la etapa de bombeo. En función del tipo de residuo sólido dicha etapa puede incluir una subetapa de inyección de agua y/o condensados recuperados de proceso para aumentar la humedad y mejorar el posterior tratamiento en línea del residuo sólido en la etapa de inyección de vapor.

El proceso además comprende una etapa de condensación del vapor residual sobrante tras la etapa de precalentamiento y desgasificación.

El proceso comprende además una o varias etapas de postratamiento donde se lleva a cabo el secado y/o la separación por tamaños de partícula y/o separación densiométrica del residuo sólido tratado.

EJEMPLO

Se llevaron a cabo varios ensayos para el tratamiento de residuos sólidos en continuo. En varios de ellos se utilizó como residuo la fracción orgánica de residuo sólido urbano (FORSU) con un tamaño de partícula menor de 80 mm de luz.

En la etapa previa de precalentamiento, desgasificación y ajuste de humedad, el residuo sólido se acondiciona inyectando vapor y condensados recuperados de proceso para llevarlo a una temperatura de 80°C, eliminar los gases ocluidos entre sus partículas y ajustar su humedad desde aproximadamente el 48% inicial, hasta su saturación completa correspondiente al 100% de humedad. Se ajusta un flujo de residuo sólido de entrada a proceso de 15 t/h que, tras pasar por el precalentador y desgasificador, es aspirado por la bomba de desplazamiento positivo a una presión de aproximadamente 0,2 barg e impulsado a una segunda presión seleccionada de trabajo de 5 barg. Tras entrar en el recipiente tubular a presión, tiene lugar la inyección de vapor de agua de caldera que produce la ruptura y calentamiento del residuo sólido hasta la temperatura del vapor saturado a la presión seleccionada de trabajo. Para completar el tratamiento, dicha temperatura de trabajo se mantiene durante un tiempo de residencia del residuo sólido en el recipiente tubular a presión de 10 minutos.

Finalmente, el residuo sólido tratado se despresuriza de forma controlada con la consiguiente recuperación de los vapores (13) producidos por el flasheo del material.