Dispositivo mezclador para desechos sólidos divididos.

Dispositivo mezclador para materias, especialmente constituidas por desechos sólidos diversos divididos,

en el interior de un silo (1) vertical, caracterizado porque comprende:

- una zona central de trabajo que se extiende sobre toda la altura del silo (1) y una zona periférica,

- medios (6) distribuidos verticalmente a diferentes niveles sucesivos (n1, n2, n3... n21) de la zona de trabajo, sobre toda la altura del silo (1), capaces de elevar la materia a partir de cada uno de los niveles de la zona de trabajo y liberarla,

- medios (1a, 19) capaces de llevar la materia de la parte superior de la zona periférica a la parte central inferior del silo (1).

Dispositivo mezclador para desechos sólidos divididos

La presente invención concierne a un dispositivo mezclador para materias, especialmente constituidas por desechos y sólidos diversos divididos, aplicable particularmente a la realización de procesos, tales como la transformación de sólidos divididos, la fabricación de materiales del tipo de abono, la fermentación aeróbica, o anaeróbica, el secado, etcétera. Igualmente tiene por objeto un procedimiento de aplicación de un dispositivo de este tipo.

Es sabido que en los numerosos procesos industriales y especialmente en el ámbito de la ingeniería química, los diversos intercambios y transferencias se mejoran en gran medida por la aplicación en el seno de los reactores de sistemas capaces de mezclar o de agitar la materia de la reacción. En estos reactores a menudo se recurre a los agitadores de paletas.

Sin embargo cuando la materia que se desea someter a agitación comprende una parte importante de fases sólidas, estos medios de agitación se revelan inapropiados, especialmente en razón de los efectos hidrodinámicos que permanecen limitados a los alrededores del agitador y de la importancia del par necesario para mover esta fase sólida.

Igualmente se ha propuesto montar el reactor sobre un eje horizontal o inclinado y asegurar un giro de éste alrededor de este eje. Los dispositivos de este tipo son todavía sin embargo de una aplicación pesada y por lo tanto onerosa y hacen delicada la conexión con los órganos exteriores. Además, son difícilmente utilizables en el caso de mezclas que tienen cantidades importantes de materia.

Cuando la materia que se va a mezclar está constituida por diferentes fases sólidas, es sabido que con motivo especialmente de la gravedad, la materia se amontona en el fondo del reactor, de manera que la homogeneidad de la fase sólida es difícil de asegurar y que resulta en la creación de zonas en el interior de estos reactores que evolucionan cada una a su propio ritmo, produciendo finalmente lotes de materia transformados de forma diferente.

Es sabido por otro lado, que en el momento de la transformación de sólidos divididos, es frecuente que la materia comprenda conglomerados ya sea que existen en el origen ya sea que provengan de una formación progresiva, ya sea bajo el efecto de reacciones químicas o bioquímicas que liberan nuevas sustancias, ya sea debido al hecho de añadir una fase líquida de cara a favorecer o a provocar reacciones buscadas. Moler conglomerados de este tipo es una operación difícil.

Se han propuesto diversos sistemas aplicables a los tratamientos de materias sólidas divididas que comprenden igualmente fases líquidas, incluso gaseosas, y que comprenden conglomerados de materias.

También se ha propuesto extraer la materia sólida del reactor, con la ayuda por ejemplo de dispositivos de cangilones, de palas o de tornillo sin fin, devolver a continuación esta materia a fin de fragmentarla por medios apropiados para volver a cargar a continuación en el interior del reactor. Este tipo de manipulación ha probado ser muy pesado de aplicación sin asegurar, además, una homogenización verdadera de la materia.

Igualmente se han propuesto dispositivos de mezclado denominados "contra giratorios" que esencialmente están constituidos por dos órganos de mezclado coaxiales dispuestos en el interior de un reactor cilíndrico de eje vertical, es decir un órgano de raspaduras dispuesto en la periferia del reactor y un órgano central constituido por tres hélices superpuestas, estos dos órganos estando afectados por sentidos opuestos de giro de modo que se somete la materia que se va a mezclar a un esfuerzo de cizallado que permite moler los conglomerados. Un dispositivo de este tipo sin embargo es complejo, de manera que es pesado de manejar tanto en el plano de las inversiones como en el del funcionamiento.

Por otro lado, el documento US 4, 741, 122 describe un equipo destinado a realizar una preparación estéril o parcialmente estéril, la inoculación y la colocación en bolsas de sustratos de hongos. El documento DE 100 13 266 describe una torre de elaboración de abono constituida por un recinto cilíndrico en el centro del cual está dispuesto un tornillo sin fin giratorio.

Estos dos documentos no describen medios aptos para elevar la materia y liberarla.

La presente invención tiene por objetivo proponer un dispositivo mezclador que asegure no solamente una distribución regular de la materia sino que también permita además moler los conglomerados de ésta.

La presente invención tiene también por objeto un dispositivo mezclador para materias, especialmente constituidas por desechos sólidos diversos divididos, en el interior de un silo vertical, caracterizado porque comprende:

- una zona central de trabajo que se extiende sobre toda la altura del silo y una zona periférica,

- medios distribuidos verticalmente a diferentes niveles sucesivos de la zona de trabajo, sobre toda la altura del silo, capaces de elevar la materia a partir de cada uno de los niveles de la zona de trabajo y liberarla,

- medios capaces de llevar la materia de la parte superior de la zona periférica a la parte central inferior del silo.

El silo y la zona de trabajo pueden tener la forma de un cilindro, la zona de trabajo siendo coaxial al silo. Los medios elevadores pueden estar constituidos por un árbol vertical que se confunde con el eje del silo, que estará animado de un movimiento de giro, y que estará provisto, en cada uno de dichos niveles, de por lo menos una espátula cuyo radio definirá aquél de la zona de trabajo y que presentará un ángulo de incidencia con relación al plano de la sección recta del silo, esta espátula estando inclinada desde abajo hacia arriba y por el lado hacia el cual se le induce el movimiento de giro hacia el opuesto de éste. Este ángulo de incidencia eventualmente podrá ser ajustable.

La velocidad de giro del árbol será relativamente baja, es decir del orden de cinco a diez vueltas por minuto.

Preferiblemente las espátulas estarán constituidas por elementos planos en forma de sectores, de un ángulo en el centro comprendido entre 20 y 120° y su dimensión, en el sentido radial, estará sensiblemente comprendida entre un quinto y un tercio del radio del silo.

En un modo interesante de realización de la invención el árbol estará provisto de una única espátula por nivel y las espátulas de dos niveles sucesivos estarán alternadas angularmente una con relación a la otra un ángulo de aproximadamente 90°.

Los medios capaces de llevar la materia desde los diferentes niveles situados en la periferia del silo hacia la parte central inferior de éste podrán ser de tipo estático y entonces estarán constituidos especialmente por un fondo de forma tronco cónica. Estos medios igualmente pueden ser de tipo dinámico y entonces estarán constituidos por ejemplo por elementos rascadores solidarios del árbol giratorio que serán aplicados sobre la pared interior de la base del silo.

El silo podrá comprender medios de carga por su parte superior, constituidos por ejemplo por una trampilla o por su parte inferior y estarán constituidos entonces por ejemplo por un tornillo sin fin. Este tornillo sin fin presentando la ventaja de que, si se invierte su sentido de giro, hará igualmente la tarea de medios de descarga.

El silo podrá ser utilizado como reactor a fin de aplicar un proceso de tratamiento físico o químico, tal como por ejemplo un proceso de fabricación de abono y comprenderá entonces, a este efecto, medios de alimentación o de extracción de fluidos así como medios que permitan asegurar el calentamiento de su contenido. Podrá comprender entonces medios de aislamiento térmico con respecto al exterior.

La presente invención tiene igualmente por objeto un procedimiento para asegurar la mezcla de materias especialmente constituidas por desechos sólidos diversos divididos, en el interior de un silo vertical, caracterizado porque comprende las etapas que consisten en:

- elevar la materia a partir de diferentes niveles sucesivos de una zona central del silo y liberarla,

- llevar la materia de la parte superior de la zona periférica del silo a la parte central inferior de éste.

Se describen a continuación, a título... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo mezclador para materias, especialmente constituidas por desechos sólidos diversos divididos, en el interior de un silo (1) vertical, caracterizado porque comprende:

- una zona central de trabajo que se extiende sobre toda la altura del silo (1) y una zona periférica,

- medios (6) distribuidos verticalmente a diferentes niveles sucesivos (n1, n2, n3... n21) de la zona de trabajo, sobre toda la altura del silo (1) , capaces de elevar la materia a partir de cada uno de los niveles de la zona de trabajo y liberarla,

- medios (1a, 19) capaces de llevar la materia de la parte superior de la zona periférica a la parte central inferior del silo (1) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque el silo (1) es en forma de cilindro y la zona de trabajo tiene igualmente la forma de un cilindro coaxial al silo, los medios de elevación estando constituidos por un árbol vertical (3) que se confunde con el eje del silo (1) , que está animado por un movimiento de giro y que está provisto, en cada uno de dichos niveles, de por lo menos una espátula (6) cuyo radio (r) definido desde la zona de

trabajo y que presenta un ángulo de incidencia (α) con relación al plano de la sección recta (S) del silo, esta espátula

(6) estando inclinada desde abajo hacia arriba y desde el lado hacia el cual se le induce el movimiento de giro hacia el opuesto de éste.

3. Dispositivo según la reivindicación 2 caracterizado porque la velocidad de giro del árbol (3) es del orden de cinco a diez vueltas por minuto.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las espátulas (6) están

constituidos por elementos planos en forma de sectores, de un ángulo en el centro (δ) comprendido entre 20 y 120°.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 caracterizado porque el ángulo de incidencia (α) de las espátulas (6) es de tipo ajustable.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5 caracterizado porque la dimensión, en el sentido radial, de una espátula (6) está sensiblemente comprendida entre el quinto y el tercio del radio (R) del silo.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6 caracterizado porque el árbol (3) está provisto de una sola espátula (6) por nivel y las espátulas (6) de dos niveles sucesivos están alternadas angularmente una con relación a la otra un ángulo de aproximadamente 90°.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los medios capaces de llevar la materia de la parte superior de la zona periférica a la parte central inferior del silo (1) son de tipo estático y están constituidos por un fondo (1a) de forma tronco cónica.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque los medios capaces de llevar la materia de la parte superior de la zona periférica a la parte central inferior del silo (1) son de tipo dinámico y están constituidos por elementos rascadores (19) solidarios del árbol giratorio (3) que se aplican sobre la pared interior de la base (1a) del silo (1) .

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el silo (1) comprende medios de carga (9) por su parte superior.

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque el silo (1) comprende medios de carga (9) por su parte inferior, constituidos especialmente por un tornillo sin fin (11) .

12. Dispositivo según la reivindicación 11 caracterizado porque los medios de carga igualmente pueden hacer la tarea de medios de descarga.

13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el silo (1) está provisto de medios de aislamiento térmico con respecto al exterior.

14. Dispositivo según la reivindicación 13 caracterizado porque el silo (1) está provisto de medios de calefacción.

15. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el silo (1) comprende medios de introducción (20) o de extracción de fluidos.

16. Procedimiento para asegurar el mezclado de materias especialmente constituidas por desechos sólidos diversos divididos, en el interior de un silo (1) vertical, caracterizado porque comprende las fases de:

- elevar la materia a partir de diferentes niveles sucesivos (n1, n2, n3... n21) de una zona central del silo (1) y 5 liberarla,

- llevar la materia de la parte superior de la zona periférica del silo a la parte central inferior éste.

17. Procedimiento según la reivindicación 16 caracterizado porque se utiliza el silo como reactor (1) a fin de 10 realizar por lo menos un proceso de tratamiento físico o químico.

18. Procedimiento según la reivindicación 17 caracterizado porque el proceso es un proceso de fabricación de abono.