Método para eliminación de material orgánico residual y aparato para el método.

Un método de tratamiento de materia orgánica, comprendiendo dicho método los pasos de descomposicióntérmica de un material de materia orgánica y tratamiento del gas generado en dicho paso de descomposicióntérmica,

en donde:

dicho paso de descomposición térmica comprende el paso de descomponer dicho material de materiaorgánica en un carburo y un componente gaseoso;y

dicho paso de tratamiento del gas comprende los pasos de:

oxidar catalíticamente el componente gaseoso generado en dicho paso de descomposición térmica;neutralizar/lavar el gas oxidado;

someter el agua residual producida en dicho paso de neutralización/lavado a separación sólidolíquido;reciclar el componente líquido separado en dicho paso de separación sólido-líquido a dicho paso deseparación sólido-líquido y/o dicho paso de neutralización/lavado; y

ulteriormente, someter a descomposición térmica un componente sólido separado en dicho paso deseparación sólido-líquido junto con dicho material de materia orgánica en dicho paso dedescomposición térmica.

Método para eliminación de material orgánico residual y aparato para el método.

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un método de tratamiento del gas generado durante la descomposición térmica de residuos orgánicos y un aparato para ello.

ANTECEDENTES

El tratamiento de los residuos orgánicos se ha realizado convencionalmente por incineración del residuo en un incinerador. Sin embargo, dado que dicho método de tratamiento genera dioxina y dióxido de carbono durante la incineración, el tratamiento de los desechos industriales se ha llevado a cabo recientemente utilizando una realización de descomposición térmica. Se han desarrollado cierto número de aparatos de tratamiento de residuos orgánicos, en los cuales el residuo orgánico ilustrado por residuos urbanos se somete a descomposición térmica en una atmósfera reductora para quemar completamente el residuo, reduciendo con ello la generación de dioxina y dióxido de carbono, . Adicionalmente, se han desarrollado varios sistemas que reciclan los recursos, por ejemplo, el calor, el agua, y el ácido piroleñoso producido por enfriamiento de un gas generado.

JP 2004-307237A describe un aparato en el cual se produce material cerámico por tratamiento de residuos orgánicos por la vía de una reacción de descomposición térmica de este tipo.

Literatura de Patentes 1: JP 2004-307237A 25 Literatura de Patentes 2: JP H11-230522A

Antecedentes adicionales se proporcionan en US 6.018.090A y JP 2006 225483A.

US 6.018090A da a conocer un método y aparato para el tratamiento térmico de residuos con inclusión de la pirólisis de los residuos en una primera zona de calentamiento para producir un gas de pirólisis que contiene polvo e impurezas, eliminación de al menos 90% de polvo del gas de pirólisis, y combustión del gas de pirólisis para producir gas de chimenea. El gas de chimenea producido se despoja inmediatamente de nitrógeno por vía no catalítica o se enfría primeramente y se somete luego a desnitrogenación catalítica. A continuación de la desnitrogenación, el gas de chimenea se filtra para purificar el gas.

JP 2006 225483A da a conocer un método para carbonización de biomasa que comprende: un paso de secado para secar la biomasa; un paso de descomposición térmica para separar la biomasa seca en un gas compuesto térmico a 400-900ºC y un producto sólido carbonizado por calentamiento indirecto en un estado hermético; un paso de reformación del gas para convertir un gas licuado de punto de ebullición alto contenido en el gas de descomposición térmica obtenido en el paso de descomposición térmica, y licuado a temperatura normal y a presión normal en un gas de punto de ebullición bajo tal como hidrógeno, monóxido de carbono y metano no licuado a la temperatura normal y a la presión normal por una reacción de reformación utilizando un catalizador que reacciona a 400-900ºC; y un paso de enfriamiento y depuración del gas para enfriar y depurar el gas reformado después de la reformación a fin de eliminar agua, un componente corrosivo y un metal pesado en el gas. El gas depurado después de la 45 depuración se introduce en el paso de descomposición térmica, o en ambos pasos de descomposición térmica y secado para utilizar el gas como fuente de calor.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Problemas a Resolver por la Invención En un aparato de tratamiento de residuos que utiliza dicha reacción de descomposición térmica, se descompone materia de material orgánico en componentes carburo y gaseosos para producir materiales cerámicos a partir del carburo, si bien se contempla, a fin de hacer un buen uso del componente gaseoso como insecticida y

acondicionador de suelos, realizar la licuefacción del componente gaseoso en ácido piroleñoso y efectuar una fabricación secundaria tal como neutralización.

Sin embargo, dicho componente gaseoso no puede tratarse por completo por un aparato convencional y de hecho existen casos en los cuales el gas sin tratar remanente se descarga en el entorno circundante, por lo que no es 60 cierto que se estén reciclando eficazmente todos los recursos.

Adicionalmente, algunas materias primas pueden comprender contenidos de aceite y grasa así como otras sustancias tales como amoníaco que pueden causar un olor desagradable, por lo que es necesario eliminar dichos componentes a fin de utilizar eficazmente dicho componente gaseoso.

La presente invención está dirigida a proporcionar un método y un aparato para el tratamiento del gas generado durante la descomposición térmica de los materiales orgánicos a fin de utilizar el gas plenamente y de manera eficaz. De acuerdo con la presente invención, en el paso de tratamiento del gas, el gas generado en el paso de descomposición térmica se separa en componentes sólidos y líquidos, y el componente sólido se alimenta a la unidad de descomposición térmica junto con el material de materia orgánica para otra descomposición térmica, mientras que el componente líquido se recicla para tratar el gas generado en el paso de descomposición térmica, por lo que la presente invención proporciona un método/aparato preferible desde el punto de vista ambiental de tratamiento de la materia orgánica por circulación del gas generado en el proceso de tratamiento del residuo orgánico en dichos pasos de tratamiento.

Sumario de la Invención Un aspecto de la presente invención proporciona un método de tratamiento de materia orgánica, comprendiendo el método los pasos de descomposición térmica del material de materia orgánica y tratamiento del gas generado en el

paso de descomposición térmica, en donde: dicho paso de descomposición térmica comprende el paso de descomponer dicho material de materia orgánica en carburo y componente gaseoso; y dicho paso de tratamiento del gas comprende los pasos de: oxidar catalíticamente el componente gaseoso generado en dicho paso de descomposición térmica; neutralizar/lavar dicho gas oxidado; someter el agua residual producida en dicho paso de neutralización/lavado a separación sólido-líquido; reciclar el componente líquido separado en dicho paso de separación sólido-líquido a dicho paso de separación sólido-líquido y/o dicho paso de neutralización/lavado, y

descomponer después térmicamente un componente sólido separado en dicho paso de separación sólidolíquido junto con dicho material de materia orgánica en dicho paso de descomposición térmica.

Como se ha indicado en lo que antecede, el método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la presente invención utiliza oxidación catalítica del gas generado en el paso de descomposición térmica para convertir el componente gaseoso hidrocarbonado en el gas en dióxido de carbono y agua, y convertir ulteriormente el gas residual procedente del paso de oxidación catalítica en agua, sales, y análogos por tratamiento de neutralización/lavado. Adicionalmente, el agua residual generada en este paso de neutralización/lavado se somete a separación sólido-líquido de tal manera que el componente sólido separado se dirige de nuevo al paso de descomposición térmica en donde el mismo se descompone una vez más térmicamente mientras que el

componente líquido se dirige de nuevo al paso de separación sólido-líquido y/o al paso de neutralización para ser reutilizado. Por tanto, el gas generado en el paso de descomposición térmica puede reciclarse por completo en los pasos de descomposición térmica y tratamiento del gas por separación sólido-líquido.

El material de materia orgánica que puede utilizarse en el método de tratamiento de la materia orgánica de acuerdo con la presente invención incluye, además de desechos industriales de tipo general, cualquier materia orgánica tal como residuos y/o artículos alimenticios que incluyen pasta de soja, heces de shochu (alcohol destilado japonés) , heces de sake, heces de cerveza, salvado de arroz, basura, piel de cebolla, paja, cascarilla, hojas caídas, césped segado, patata, maíz, rábano daikon, col, órganos internos de pescado, posos de café, sedimentos de zumos, polipropileno, poliéster, polietileno, poliuretano, poliestireno, policarbonato, lodos de construcción, alfombrillas de 45 tatami usadas, neumáticos gastados, maderas residuales, papel residual, vestidos usados, pañales de papel, cadáveres de animales, carne de bovino y harina de huesos, pintura residual, etcétera. Estas materias orgánicas incluyen tanto aquéllas que deben desecharse como otras no destinadas a ser desechadas.

En el método de tratamiento de materia orgánica relacionado con la presente invención, el paso de separación sólido-líquido puede comprender el paso de filtración... [Seguir leyendo]

1. Un método de tratamiento de materia orgánica, comprendiendo dicho método los pasos de descomposición térmica de un material de materia orgánica y tratamiento del gas generado en dicho paso de descomposición térmica, en donde: dicho paso de descomposición térmica comprende el paso de descomponer dicho material de materia orgánica en un carburo y un componente gaseoso; y dicho paso de tratamiento del gas comprende los pasos de:

oxidar catalíticamente el componente gaseoso generado en dicho paso de descomposición térmica; neutralizar/lavar el gas oxidado; someter el agua residual producida en dicho paso de neutralización/lavado a separación sólido

líquido; reciclar el componente líquido separado en dicho paso de separación sólido-líquido a dicho paso de separación sólido-líquido y/o dicho paso de neutralización/lavado; y ulteriormente, someter a descomposición térmica un componente sólido separado en dicho paso de separación sólido-líquido junto con dicho material de materia orgánica en dicho paso de descomposición térmica.

2. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho material de materia orgánica es un desecho industrial.

3. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde dicho paso de

neutralización/lavado se lleva a cabo utilizando hidróxido de sodio. 25

4. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde dicho paso de separación sólido-líquido se lleva a cabo a vacío.

5. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicho paso de separación sólido-líquido se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre 30ºC y 60ºC, preferiblemente entre 40ºC y 50ºC.

6. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en

donde dicho paso de oxidación catalítica se lleva a cabo utilizando un metal seleccionado del grupo constituido por 35 Pt, Cr, Cu, y Mn o un óxido metálico.

7. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde dicho paso de separación sólido-líquido comprende los pasos de evaporar dicha agua residual producida en dicho paso de neutralización/lavado y filtrar el líquido producido en este paso de evaporación a través de un filtro de bolsa (22) para separar el líquido en componentes sólido y líquido.

8. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicho paso de separación sólido-líquido comprende el paso de destilar el producto líquido en dicho paso de evaporación.

9. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en donde dicho paso de separación sólido-líquido comprende un paso de someter el componente líquido filtrado a través de dicho filtro de bolsa (22) a un tratamiento microbiano.

10. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde dicho método comprende el paso de descomponer adicionalmente el carburo generado en dicho paso de descomposición térmica a una atmósfera de reducción para separar la materia inorgánica contenida en dicho carburo de dicho carburo y el paso de combinar dicha materia inorgánica con oxígeno para producir un óxido inorgánico (material cerámico) .

11. El método de tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la fuente de calor inicial en dicho paso de descomposición térmica es un calentador eléctrico.

12. Un aparato para tratamiento de materia orgánica, estando dispuesto dicho aparato para descomponer térmicamente material de materia orgánica en una unidad de descomposición térmica (1) y que comprende una unidad de tratamiento de gas para tratar el gas generado en dicha descomposición térmica, en donde:

dicha unidad de descomposición térmica (1) comprende medios para descomponer dicho material de materia orgánica en un carburo y un componente gaseoso; dicha unidad de tratamiento de gas comprende medios (2) para oxidar catalíticamente el componente gaseoso generado en dicha unidad de descomposición térmica (1) , medios (3) para neutralizar/lavar dicho gas oxidado, medios (4) para someter el agua residual producida 65 en dicha neutralización/lavado a separación sólido-líquido, y medios para reciclar el componente líquido separado en dichos medios de separación sólido-líquido (4) a dichos medios de neutralización/lavado (3) ; y dicho aparato está dispuesto para descomponer además térmicamente un componente sólido separado en dichos medios de separación sólido-líquido (4) junto con dicho material de materia orgánica en dicha unidad de descomposición térmica (1) .

13. El aparato para tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 12, en donde dichos medios de separación sólido-líquido (4) comprenden medios (20) para evaporar el agua residual producida en dichos medios de neutralización/lavado (3) , y medios (22) para filtrar el líquido producido en esta evaporación a fin de separar el líquido en componentes sólido y líquido.

14. El aparato para tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dichos medios de separación sólido-líquido comprenden medios (21) para destilar dicho líquido producido en dichos medios de evaporación (20) .

15. El aparato para tratamiento de materia orgánica de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, en donde dichos medios de separación sólido-líquido (4) comprenden adicionalmente medios para someter dicho componente líquido separado por dichos medios de filtración (22) a un tratamiento microbiano.

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