Sistema multifuncional de procesamiento de residuos húmedos.

Sistema multifuncional de procesamiento de residuos húmedos para generación de electricidad y agua potable,

que comprende:

un conjunto secador de combustible (14) que presenta una trayectoria de combustible con una entrada de combustible configurada para recibir un flujo de lodo húmedo orgánico que comprende una mezcla de agua y material combustible sólido,

presentando el conjunto secador de combustible (14) una parte de calefactor configurada para hervir el lodo y separar térmicamente agua del material combustible sólido para proporcionar combustible seco,

presentando el conjunto secador de combustible (14) una primera salida de vapor, una salida de combustible seco, y una parte de condensador que tiene una trayectoria de fluido con una entrada de vapor y una salida de fluido, estando la trayectoria del fluido aislada de la trayectoria del combustible;

un conjunto condensador de agua dulce (16) acoplado a la primera salida de vapor y configurado para condensar agua vaporizada del lodo en agua líquida limpia;

un conjunto de cámara de combustión de combustible seco (18) acoplado a la salida de combustible seco del conjunto secador de combustible (14), presentando el conjunto de cámara de combustión de combustible seco (18) una parte de cámara de combustión y presentando un calentador configurado para recibir calor de la parte de cámara de combustión, presentando el calentador una primera entrada de agua y una segunda salida de vapor;

un generador a vapor (22) acoplado a la segunda salida de vapor del calentador y configurado para generar electricidad, presentando el generador a vapor (22) una tercera salida de vapor acoplada a la entrada de vapor de la parte de condensador; y

una bomba de agua (196) que tiene una segunda entrada de agua acoplada a la salida de fluido de la parte de condensador del conjunto secador de combustible (14); y presentando la bomba de agua (196) una salida de agua acoplada a la primera entrada de agua del calentador;

en el que el calentador está configurado para convertir un flujo de agua que entra en el calentador en un flujo de vapor para alimentar el generador a vapor,

en el que el conjunto condensador de agua dulce (16) está configurado para condensar agua evaporada del lodo a agua líquida limpia;

en el que el conjunto de cámara de combustión (18) está configurado para recibir el combustible seco, el conjunto de cámara de combustión (18) está configurado para recibir y quemar el material combustible seco, y el calentador está configurado para crear vapor en una trayectoria de fluido que se extiende entre la entrada de agua y una segunda salida de vapor; y

en el que el generador a vapor es accionado por el motor de vapor que está acoplado a la segunda salida de vapor del calentador para recibir vapor del mismo;

en el que el calor del vapor descargado desde el motor de vapor (22) hierve el agua del lodo en el conjunto secador de combustible (14); y

en el que el vapor descargado desde el motor de vapor (22) se condensa a un flujo de agua líquida,

caracterizado por el hecho de que

el conjunto secador de combustible (14) es un secador de dos etapas que tiene una primera y una segunda etapa de secado secuenciales (200, 220), en el que la primera etapa de secado (200) genera vapor del lodo, y la segunda etapa de secado (220) utiliza el vapor del lodo de la primera etapa de secado para secar el lodo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2015/059765.

Solicitante: Bill&Melinda Gates Foundation.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 500 5th Avenue North Seattle, WA 98109 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: JANICKI,PETER.

Fecha de Publicación: 26 de Febrero de 2020.

Clasificación Internacional de Patentes:

B01D1/04 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 1/00 Evaporación (secado de materiales sólidos y objetos por evaporación de líquidos retenidos F26B). › Evaporadores de tubos horizontales.
B01D1/22 B01D 1/00 […] › por aportación de una película líquida en contacto con una superficie calentada.
C02F1/00 QUIMICA; METALURGIA. › C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS. › C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad).
C02F1/04 C02F […] › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por destilación o evaporación.
C02F1/20 C02F 1/00 […] › por desgasificación, es decir, por liberación de los gases disueltos.
C02F1/28 C02F 1/00 […] › por absorción o adsorción (utilizando cambiadores de iones C02F 1/42; composiciones absorbentes o adsorbentes B01J).
C02F1/44 C02F 1/00 […] › por diálisis, ósmosis u ósmosis inversa.
C02F11/06 C02F […] › C02F 11/00 Tratamiento de los fangos; Dispositivos a este efecto. › por oxidación.
C02F11/12 C02F 11/00 […] › por deshidratación, secado o espesamiento.
C02F3/00 C02F […] › Tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla.
C02F3/02 C02F […] › C02F 3/00 Tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla. › Procedimientos aerobios.
C02F9/00 C02F […] › Tratamiento en varias etapas del agua, agua residual o de alcantarilla.
F01K17/04 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR. › F01K PLANTAS MOTRICES A VAPOR; ACUMULADORES DE VAPOR; PLANTAS MOTRICES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; MOTORES QUE UTILIZAN CICLOS O FLUIDOS DE TRABAJO ESPECIALES (plantas de turbinas de gas o de propulsión a reacción F02; producción de vapor F22; plantas de energía nuclear, disposición de motores en ellas G21D). › F01K 17/00 Utilización del vapor o de los condensados provenientes, bien de la extracción, bien del escape de las plantas de vapor (para el precalentamiento de agua de alimentación F01K 7/34; retorno de los condensados a la caldera F22D). › con finalidades diferentes de la calefacción (F01K 17/06 tiene prioridad).
F01K17/06 F01K 17/00 […] › Recuperación en el ciclo de funcionamiento de la energía del vapor, bajo forma degradada, p. ej. utilización del vapor de escape para secar el combustible sólido utilizado en la planta motriz.
F01K25/04 F01K […] › F01K 25/00 Plantas motrices o motores caracterizados por el empleo de fluidos de trabajo no previstos en otra parte; Plantas que funcionan según un ciclo cerrado no previstas en otro lugar. › presentándose el fluido bajo dos estados diferentes, p. ej. bajo forma de espuma.
F22B31/00 F […] › F22 PRODUCCION DE VAPOR. › F22B METODOS DE PRODUCCION DE VAPOR; CALDERAS DE VAPOR (conjuntos funcionales de las máquinas de vapor en las que predominan los aspectos motores F01K; retirada de los productos o residuos de combustión, p. ej. limpieza de las superficies contaminadas por combustión de tubos y quemadores, F23J 3/00; sistemas de calefacción central doméstica que emplea vapor F24D; intercambio de calor o transferencia de calor en general F28; producción de vapor en los núcleos de los reactores nucleares G21). › Modificaciones de la estructura de la caldera o de los sistemas de tubos, dependientes de la instalación de los aparatos de combustión; Disposiciones de los aparatos de combustión (producción de vapor caracterizada por el método de calefacción F22B 1/00; aparatos de combustión en sí F23).
F23G5/04 F […] › F23 APARATOS DE COMBUSTION; PROCESOS DE COMBUSTION. › F23G HORNOS CREMATORIOS; COMBUSTION DE DESECHOS O DE COMBUSTIBLES DE BAJA CALIDAD. › F23G 5/00 Métodos o aparatos, p. ej. incineradores, especialmente adaptados para la combustión de desechos o de combustibles de baja calidad. › consistente en un secado.
F23G5/30 F23G 5/00 […] › con combustión en un lecho fluido.
F23G5/40 F23G 5/00 […] › Aparatos transportables o móviles.
F23K1/04 F23 […] › F23K ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE A LOS APARATOS DE COMBUSTION (alimentadores de combustible especialmente adaptados para los aparatos de combustión de lecho fluidificado F23C 10/22). › F23K 1/00 Preparación del combustible en pedazos o pulverulento para su suministro a los aparatos de combustión. › Calentamiento previo del combustible para su introducción en los aparatos de combustión.

PDF original: ES-2782773_T3.pdf

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