BR102015011855A2 - Floating solid waste collection system - Google Patents

Abstract

"sistema de coleta de resíduos sólidos flutuantes", um sistema de coleta de resíduos (100) transportável e projetado para ser instalado em corpo de água corrente, incluindo as águas não navegáveis; o sistema possui uma plataforma de flutuação (102) adaptada para flutuar no corpo de água que flui; um cinturão transportador (110) de coleta de resíduos é montado sobre a plataforma e apresenta extremidades de coleta e de descarga; é previsto um dispositivo para separar os resíduos a partir do corpo de água que flui e o para o conduzir os resíduos ao longo do transportador (110) para a extremidade de descarga; inclui-se um recipiente de armazenamento (202) para armazenar os resíduos coletados e uma roda de água (108) interligada à sistema de transmissão fornecendo energia para o dispositivo de separação de resíduos.

Description

(54) Título: SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS sólidos flutuantes (51) Int. Cl.: E02B 15/10; E02B 15/02; B63B 35/32 (52) CPC: E02B 15/104, E02B 15/02, B63B 35/32 (73) Titular(es): KCI TECHNOLOGIES, INC., CLEARWATER MILLS LLC.

(72) Inventor(es): JOHN MICHAEL KELLET (74) Procurador(es): FELSBERG, PEDRETTI, MANNRICH E AIDAR ADVOGADOS E CONSULTORES LEGAIS (57) Resumo: SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, um sistema de coleta de resíduos (100) transportável e projetado para ser instalado em corpo de água corrente, incluindo as águas não navegáveis; o sistema possui uma plataforma de flutuação (102) adaptada para flutuar no corpo de água que flui; um cinturão transportador (110) de coleta de resíduos é montado sobre a plataforma e apresenta extremidades de coleta e de descarga; é previsto um dispositivo para separar os resíduos a partir do corpo de água que flui e o para o conduzir os resíduos ao longo do transportador (110) para a extremidade de descarga; inclui-se um recipiente de armazenamento (202) para armazenar os resíduos coletados e uma roda de água (108) interligada à sistema de transmissão fornecendo energia para o dispositivo de separação de resíduos.

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SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES.

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção está relacionada a dispositivos de coleta de resíduos, sistemas e métodos. Em particular, a presente invenção está relacionada com a operação de uma unidade de coleta de resíduos primário que filtra mecanicamente, por sistemas de telas, a superfície do curso natural da água, incluindo rios, lagos e oceanos; os resíduos sólidos contidos nessas águas são, posteriormente, manipulados e tratados; o presente sistema utiliza o movimento da água, como uma fonte de energia.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA [002] Não é incomum encontrar resíduos sólidos acumulados em córregos, rios, lagos, portos, baías, praias e oceanos devido às atividades antropogênicas. Os resíduos sólidos não são apenas malparecidos, mas potencialmente provocam impactos adversos para a saúde ambiental, humana e vida marinha se não forem removidos do ambiente e eliminados de forma adequada.

[003] Uma técnica para remover resíduos sólidos nas superfícies das águas relativamente calmas e navegáveis, tais como portos, lagos e rios, foi desenvolvido na década de 1980 pelo departamento de Saneamento da cidade de Nova York (DSNY), e envolve um sistema flutuante autossuficiente e autopropulsionado, dotado de raspadeira de lixo, disponível comercialmente sob o nome hoje 'TRASHCAV⁹, e também chamado de barco skimmer, pois trata-se de um catamarã no qual estão montados hidraulicamente sistemas de transporte de malha com abertura controlada para recolher resíduos sólidos de águas superficiais. Uma das extremidades do transportador contínuo inclinado está adaptada para ser baixada para dentro da água e, quando operada, pode retirar detritos flutuantes da superfície da água a profundidades de até aproximadamente 10 metros abaixo da superfície. O recipiente é opcionalmente equipado com transportador de desnatação montadas, conformado por barreiras flutuantes disponíveis em cada lado do transportador principal que se estendem para fora, para longe e em ângulo em relação à embarcação para formar um funil que permite manobrar a mesma de maneira a atuar em uma área de 5 metros de .

2/14 largura. Um motor à diesel é usado para alimentar uma bomba hidráulica e outros dispositivos mecânicos no navio, bem como para operar uma ou mais hélices de propulsão. De acordo com a literatura associada com a embarcação 'TRASHCAT'® ou 'barco skimmer', resíduos sólidos transportados até o principal transportador de captação são despejados numa área de armazenamento a bordo do citado barco que, com as suas paredes laterais, é adaptado para armazenar até 5,5 ton. ou 20 m³ de resíduos sólidos desnatados a partir da água em que a embarcação opera.

[004] Coleta de resíduos sólidos em barcos skimmers, como o 'TRASHCA'T* e os componentes relacionados são descritos em várias referências de patentes, incluindo US 3.268.081 que descreve um 'barco skimmer' flutuante sem um transportador. A patente US 3.539.048 descreve um sistema básico de transporte de 'barco skimmer' para coletar lixo flutuante de superfícies de água. A patente US 3.968.041 descreve um 'barco skimmer' que pode ser fixado no lugar em relação a uma pluma de óleo para mover o óleo. A patente US 4.322.294 descreve um 'barco skimmer' com um componente transportador ajustável em altura. A patente US 5.028.325 descreve um 'barco skimmer' com um transportador com fios plastificados de aproximadamente 32mm, espaçados e adaptados para coleta de bitucas de cigarro, entre outros detritos comum nos cursos de água. Por fim, a patente US 7.045.058 descreve um navio pelo qual a transportadora opera em ambas as direções para desnatação e depois descarrega os resíduos sólidos coletados.

[005] Outras técnicas de rastreio semelhantes são utilizadas, principalmente para a remoção de resíduos sólidos a partir de sistemas canalizados de rede municipais, tais como aquelas associadas com as instalações de tratamento de águas residuais municipais, também já são conhecidas há muitos anos. Uma dessas técnicas utiliza um transportador ou tambor rotativo, confeccionado por uma tela, o qual é colocado no caminho das águas residuais para interceptar sólidos no curso das águas residuais como descrito e ilustrado por 'Metcalf & Eddy, Inc.' (Tratamento, eliminação e reuso, '3d ed., McGraw-HilI' - 1991 - em 452). Um transportador de tela ou tambor rotativo de tela é parcialmente submerso na água afluente, e uma série de tubos rastreiam, em operações unitárias, a jusante do efluente das águas com resíduos que, captados, são

3/14 levados a tratamento posterior. A chave para a operação da unidade de rastreio rotativo é um transportador rotativo ou tambor que está equipado com uma tela de aberturas ranhuradas ou perfurada que permite que a água passe através, mas que recolha sólidos arrastados na água residual. Como os transportadores ou tambor rotativo levantam os resíduos para fora da água enquanto os mesmos giram sobre um eixo central, fazendo com que os resíduos recolhidos caiam das telas sobre dispositivos de recolha. O transportador rotativo ou tambor é normalmente acionado por um motor elétrico ligado a uma polia que circula em torno de uma roda dentada sobre o veio de tambor rotativo transportador, ou pode ser operado hidraulicamente.

[006] Assim, até agora, as técnicas para o rastreio de resíduos sólidos que se acumularam nas águas de superfície têm, geralmente, requerido o uso de um barco a motor que está adaptado para manobrar através da água contaminada para recuperar os resíduos sólidos, ao passo que as técnicas para o rastreio de resíduos sólidos que estão presentes em sistemas de águas residuais canalizadas envolvem, em linha, transportadoras ou tambores com sistemas rotativos movidos eletricamente ou hidraulicamente, entre outras técnicas mecânicas não descritas. Nenhum sistema, no entanto, é adaptado para operar em águas relativamente turbulentas ou potencialmente na superfície de águas não navegáveis como rios de grande fluxos que atravessam bacias hidrográficas extensase povoadas, como o divisor de águas da baía de 'Chesapeaké localizada na região do costa leste americana. Assim, existe a necessidade de um tal sistema.

[007] Uma vantagem do uso de técnicas de interceptação de lixo flutuante na montante de rios em locais de portos e baías, onde a maior parte dos resíduos sólidos, eventualmente, se acumula, é que a quantidade de resíduos sólidos que alcançam esses locais é reduzida. No entanto, uma desvantagem de operar dispositivos de interceptação de lixo em tais locais remotos é que a eletricidade necessária para operar o equipamento pode não estar disponível, ou pode ser intermitente. Uma solução para este problema é a utilização de uma roda de moinho equipada com indentações, como geralmente descrito na no documento US 5.136.174 que descreve uma série de moinhos colocados na direção do fluxo da água para gerar eletricidade.

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Outros métodos de geração de energia elétrica, incluindo geradores de energia eólica e solar são descritos em outras referências de patentes.

RESUMO DA INVENÇÃO [008] Em termos gerais, a presente invenção refere-se a um sistema estacionário de coleta de resíduos sólidos de vias navegáveis por meio do uso de um plano inclinado com escada rolante alimentado por uma roda d'água. Tal dispositivo poderia ser usado, por exemplo, no Rio Jones Falis que drena área de alto desenvolvimento urbano ao norte da cidade de Baltimore/US e, depois de percorrer a cidade, deságua no cais da cidade de Baltimore. Estima-se que 90% dos resíduos sólidos do citado rio consiste em isopor, garrafas de plástico e outros materiais à base de polímeros e grande parte termina no cais por não serem interceptados por um dispositivo tal como o presente invento.

[009] A roda de transporte de água em questão é montada sobre uma plataforma flutuante que pode ser estacionada ou ancorada por pilares fixos, cabos, correntes, ou outros dispositivos. A roda de água gera energia a partir do fluxo de corrente ou de uma bomba auxiliar. A energia é transferida para o transportador por meio de, por exemplo, um veio de rodas dentadas, engrenagens, polias, correias, e/ou cadeia. A extremidade inferior do transportador é de preferência adaptada para ser submergida na água sobre a extremidade da montante da plataforma flutuante, onde os detritos flutuantes são recolhidos por meio de barreiras de lixo flutuante. Estas barreiras flutuantes estão posicionadas a um ângulo em relação à corrente de tal maneira que o lixo e detritos são guiados para o transportador pela citada corrente.

[010] Os resíduos flutuantes sólidos recolhidos pela embarcação da presente invenção são levantados por meio do transportador e depositados num recipiente de coleta. Este recipiente de coleta pode ser movido e esvaziado, ou colocado sobre uma plataforma flutuante separada móvel, que pode, então, ser utilizada para mover o recipiente de coleta para o equipamento de despejo ou para uma instalação de despejo. Estima-se que, em um local, como o citado rio Jones Falis o recipiente de coleta possa encher-se e ter de ser esvaziado 150 a 200 vezes por ano, dependendo do tamanho do recipiente, do volume e da frequência de precipitação.

5/14 [011] A construção do barco que efetua o recolhimento do recipiente é, principalmente, de madeira e metal resistente à corrosão. A roda de água é construída com uma dimensão que é determinada pela velocidade específica da água na via fluvial e da carga do transportador.

[012] A bomba auxiliar é, preferivelmente, alimentada por um motor de combustão interna e/ou por um motor elétrico. A bomba é montada de modo a que a sucção seja posicionada no lado a jusante da roda com a ingestão para a roda. A descarga é feita no lado a montante da roda direcionada de tal maneira que a roda seja alimentada, por vezes, quando a corrente é insuficiente. Esta bomba auxiliar é, também, equipada com uma tomada elétrica que pode ser usada para equipamentos de limpeza da plataforma e outras superfícies do dispositivo. A encanamento é feito de material resistente à corrosão.

[013] Como observado acima, o dispositivo da presente invenção irá, de preferência, ser utilizado para recolher lixos flutuantes ou parcialmente submersos e detritos em hidrovias, por exemplo, riachos, portos, rios, lagos, e semelhantes. Ele é adaptado para ser movido para locais diferentes ou instalado permanentemente, de acordo com a necessidade.

[014] Por conseguinte, é o objetivo principal do presente invento proporcionar um sistema de coleta de resíduos sólidos flutuantes para a coleta de resíduos sólidos num corpo de água que possui fluxo.

[015] É um outro objetivo da presente invenção proporcionar um sistema de coleta de resíduos sólidos que seja de simples de operação, que requer um mínimo de manutenção, e que possa ser operado em locais remotos e em águas navegáveis ou não navegáveis.

[016] É ainda outro objetivo da presente invenção proporcionar um sistema de coleta de resíduos sólidos que gere a sua própria fonte de energia, pelo menos parcialmente, a partir da energia da água corrente em que opera ou de energia solar.

[017] Resumidamente, estes e outros objetivos e características da presente invenção podem ser concebidos, como aqui completamente descritos, por um sistema de coleta de resíduos sólidos para a coleta de resíduos sólidos num corpo de água que

6/14 tem uma plataforma de flutuação adaptada para ser posicionada de forma segura para flutuar na água corrente; um transportador de coleta de resíduos sólidos montado sobre a plataforma possuindo numa extremidade, um conjunto de extremidades inclinadas para baixo, permanecendo abaixo da superfície da água que flui e, na outra extremidade, se prevê uma descarga; uma tela posicionada na extremidade do dispositivo de coleta do transportador para a interceptação dos resíduos trazidos pelo fluxo de água; um transportador de escada para separar o lixo da água corrente, e para o transporte dos resíduos sólidos ao longo do cinturão transportador para a extremidade do sistema à montante do fluxo, ; um recipiente de armazenamento próximo à extremidade de descarga para armazenar e transportar os resíduos sólidos; e uma roda de água interligada ao transportador de escada para fornecimento de energia.

[018] Numa forma de construção preferida, a roda de água é adaptada para rodar quando, pelo menos, está parcialmente submersa e substancialmente alinhada com a direção da corrente de água. A dita roda de água está interligada com os componentes cinturão transportador em modelo de escada rolante através de correia de transmissão rotativa ou outro dispositivo de transmissão energia. Quando o caudal volumétrico da água que cai flui, uma bomba de água começa automaticamente a bombear a água para a roda de água para manter uma velocidade mínima de rotação. [019] Os objetivos e características da invenção também são atingidos, como aqui descritos, por um método de coleta de resíduos sólidos flutuantes num corpo de água corrente, através da identificação de um corpo de água corrente poluído por resíduos sólidos; instalando de forma segura a barreira de flutuação previamente mencionada na água corrente; opcionalmente realizando a instalação de uma barreira flutuante no lado da montante do rio para direcionar pelo menos parte dos resíduos sólidos; para a posterior triagem dos resíduos sólidos da água corrente; e a coleta de resíduos sólidos em um receptáculo. O método também inclui a etapa de bombear água para a roda de água, quando a velocidade de rotação da roda de água é reduzida.

[020] Com estes e outros objetivos, características, e vantagens da invenção que pode tornar-se aparente a seguir, a natureza da invenção pode ser mais claramente

7/14 compreendida por referência à seguinte descrição detalhada do invento, das reivindicações anexas e aos vários desenhos aqui anexados.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [021] Para complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento, e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou seu funcionamento:

A figura 1 representa uma vista esquemática de um sistema de coleta de resíduos sólidos de acordo com a presente invenção;

A figura 2 revela uma vista superior do sistema de coleta de resíduos sólidos representado na figura 1;

A figura 3 mostra outra vista superior do sistema de coleta de resíduos sólidos representado na figura 1 sem o telhado e os lados;

A figura 4 ilustra uma vista inferior da plataforma de flutuação para o sistema de coleta de resíduos sólidos da figura 1;

A figura 5 representa uma vista esquemática em planta que mostra o cinturão transportador do sistema de coleta de resíduos sólidos da figura 1;

A figura 6 revela uma vista lateral do cinturão transportador da figura 5; e A figura 7 mostra uma vista em corte transversal do cinturão transportador ilustrado na figura 5.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO OBJETO [022] Embora as formas preferidas da invenção sejam descritas para fins ilustrativos, deve ser compreendido que o invento pode ser concretizado noutras formas não especificamente representadas nos desenhos.

[023] Na figura 1 é mostrado um sistema de coleta de resíduos sólidos (100) de acordo com a presente invenção. O termo resíduo sólido é usado, amplamente, para se referir a resíduos não-líquidos, materiais substancialmente não solúveis que variam de resíduos industriais que, muitas vezes, contêm substâncias complexas e às vezes perigosas. Resíduos sólidos, também, incluem, entre outras coisas, as lamas de águas

8/14 residuais, resíduos agrícolas, resíduos de demolição e resíduos de exploração mineira. O termo resíduo sólido, também, se refere a líquidos e gases em recipientes. O termo materiais sólidos é utilizado, amplamente, para se referir a não-líquidos, particularmente materiais substancialmente não solúveis, incluindo-se os resíduos sólidos. Os materiais sólidos, para fins desta aplicação, pode incluir ramos, materiais vegetais e outras matérias orgânicas encontradas em cursos de água. Embora o foco da descrição pormenorizada da presente invenção é a recolha de resíduos sólidos, a presente invenção é obviamente apropriada para a coleta de mais do que apenas os resíduos sólidos encontrados em hidrovias de fluxo.

[024] O sistema de coleta de resíduos sólidos flutuantes (100) inclui uma plataforma de flutuação (102), estrutura de cobertura (104), estacas (106), roda de água (108), transportador (110), e barreiras flutuantes (112). A plataforma flutuante (102) pode ser qualquer tipo de plataforma capaz de suportar o equipamento e habitação necessários para operação do sistema de coleta de resíduos sólidos (100).

[025] Para fins de ilustrar a forma preferida da presente invenção, a plataforma de flutuação (102) é um navio de casco duplo semelhante ao catamarã, como se vê melhor na FIG. 4 (descrito ao longo do relatório).

[026] A estrutura de cobertura (104), que é opcional, inclui uma cobertura (114) que pode ser feita de qualquer material adequado, adaptado para o ambiente. Um telhado de metal leve é capaz de realizar a função de telhado (114). As paredes laterais (116) da estrutura de cobertura (104) podem ser placas de cedro sobre uma armação de madeira, tratadas adequadamente, conforme necessário, para maior durabilidade e resistência às condições ambientais.

[027] As quatro estacas (106) (somente duas mostradas na Fig. 1) são de preferência revestidas de aço de diâmetro preferencial de 40 cm montados nos cantos da plataforma de flutuação (102). Elas podem ser utilizadas para amarrar o sistema de coleta de resíduos sólidos (100) em posição estacionária numa hidrovia. A plataforma de flutuação (102) pode ser amarrada às estacas instaladas na hidrovia. Independentemente do método utilizado para fixá-las no lugar, a plataforma de flutuação (102) destina-se a subir e descer no lugar de acordo com a mudança de

9/14 altura da hidrovia em que opera. Isto é importante porque algumas vias podem experimentar mudanças dramáticas na taxa de fluxo volumétrico e os níveis médios de água como resultado de chuva ou marés.

[028] A roda de água (108) gera energia a partir do fluxo de corrente ou de uma bomba auxiliar descrita mais adiante. A energia é transferida para o cinturão transportador (110), por meio de, por exemplo, um veio de rodas dentadas, engrenagens, polias, correias, e/ou cadeia. A roda de água (108) é usada em vez de um motor de combustão interna ou um motor eléctrico, pois isso reduz a necessidade de uma fonte externa de energia, não se gera resíduos, por exemplo, poluição do ar e ruído, e isso pode ser feito agradável esteticamente. Também, pode rodar a uma velocidade que é proporcional à taxa de fluxo volumétrico da hidrovia em que opera. Assim, possui inerentemente um controlador de velocidade de rotação que não iria ser encontrado em um motor de combustão interna ou um motor eléctrico sem a instalação de um transdutor de velocidade de fluxo separado, o que culminaria em maior despesa.

[029] A roda de água (108) do presente invento é de preferência dimensionada para produzir energia suficiente para operar o transportador (110), bem como, para gerar energia para outro equipamento mecânico e/ou eléctrico necessário para operar o sistema de coleta de resíduos sólidos (100). A saída de alimentação (108) da roda água é necessária para operar apenas no transportador (110), tendo em consideração a eficiência da roda e o seu eixo axial; a velocidade de saída é estimada em entre 1 e 20 cavalos de potência, dependendo da velocidade desejada do transportador (110). A roda de água (108) é feita a partir de aço revestido de epóxi para resistir à degradação devido à exposição a condições ambientais.

[030] O transportador (110) é montado aproximadamente no centro do sistema de coleta de resíduos sólidos (100) e tem o mesmo comprimento do que o sistema de coleta de resíduos sólidos (100), como se vê melhor na FIG. 2. Na FIG. 1, a extremidade do cinturão de coleta montado na proa do transportador (110) é mostrada parcialmente submersa logo abaixo da linha de água do canal de fluxo, no qual o sistema de coleta de resíduos sólidos (100) está operando. No entanto, o

10/14 transportador (110) pode ser rebaixado ainda mais, de modo que a extremidade do cinturão de coleta do transportador seja de até 0,60 a 0,90 metros abaixo da linha de água.

[031] As barreiras flutuantes (112) podem ser quaisquer barreiras convencionais e são dimensionadas para impedir que a água flua sobre a parte superior das barreiras. As barreiras flutuantes (112) podem ser ligadas ou amarradas em uma extremidade da proa do sistema de coleta de resíduos sólidos (100). As ditas barreiras estão posicionadas de tal maneira a estender-se para fora, para uma posição desejada na via fluvial e sendo passível de cobrir uma grande área de superfície. A extremidade oposta das barreiras flutuantes (112) deve ser amarrada a um objeto fixo para mantê-las no lugar.

[032] Voltando à FIG. 2, nela é mostrada uma vista superior do sistema de coleta de resíduos sólidos (100) que mostra a plataforma de flutuação (102), a estrutura de cobertura (104), as estacas (106), a roda de água (108), o cinturão transportador (110), e as barreiras flutuantes (112). Também, é mostrado um recipiente de armazenamento de resíduos (202) posicionado na extremidade distai do cinturão transportador (110) sob o telhado (114), bem como placas de estrado (204).

[033] O recipiente de armazenamento de resíduos (202) é de preferência dimensionado para armazenar cerca de 0,23 m³ de resíduos sólidos recolhidos, mas o tamanho pode variar conforme necessário. Pode ser posicionado na plataforma de flutuação (102) ou sobre uma plataforma flutuante separada (não ilustrada) que pode ser movida por quaisquer meios convencionais, incluindo a fixação de um motor para a plataforma, utilizando cordas de puxar a plataforma, ou simplesmente a plataforma flutuante pode ser a jusante à uma instalação de tratamento de resíduos.

[034] As placas de decks (204) da concretização mostrada cobrem as áreas de superfície do piso da plataforma de flutuação (102). As ditas placas são preferencialmente confeccionadas com largura de 15 cm em madeira Ipê ou outra semelhante, ou ainda, folheadas com material resistente, ou sintético, antiderrapantes, e outros. As ditas placas de decks (204) devem ser fixada à plataforma de flutuação (102) com parafusos de convés inoxidáveis de 7,5 cm.

11/14 [035] Na FIG. 2, as barreiras flutuantes (112) são mostradas em uma configuração apenas para fins ilustrativos. O sistema de coleta de resíduos sólidos (100) pode ser operado com zero, um, dois, ou mesmo várias barreiras unidas de modo que aumente a eficiência da coleta de resíduos sólidos em canal no qual o sistema de coleta de resíduos sólidos (100) esteja operando. Em vez de, ou em adição a, as barreiras flutuantes (112) podem ser montadas nas laterais de dois transportadores posicionados perto da extremidade de coleta do cinturão transportador (110) para ajudar a transportar resíduos sólidos para a extremidade do cinturão transportador (110).

[036] Voltando à FIG. 3, nela é mostrada uma vista superior do sistema de coleta de resíduos sólidos (100) da FIG.2, mas sem a estrutura de cobertura (104). Uma bomba auxiliar (302) é mostrada montada na proximidade da roda de água (108). Ela pode apresentar-se com tubos de 10 cm em PVC 40 com uma saída de mangueira de 19 mm. A bomba auxiliar (302) é de preferência alimentada por um motor de combustão interna, e/ou por um motor elétrico (não ilustrado). A sucção pode ser realizada no lado a jusante da roda de água (108) com o consumo de água para a roda (108). A descarga é feita no lado a montante da roda de água (108), de tal maneira, que alimenta a roda de água (108) nos momentos em que a corrente é insuficiente e a velocidade de rotação da roda de água (108) é reduzida em 50% por mais de uma hora. A bomba auxiliar (302) está equipada com uma tomada elétrica (não ilustrada) que pode ser usada para alimentar o equipamento para limpar a plataforma de flutuação (102) e outras superfícies do dispositivo. Uma série de painéis solares fotovoltaicos (não mostrados) podem ser montados no sistema de coleta de resíduos sólidos (100) para gerar energia eléctrica para o sistema.

[037] Como mostrado na FIG. 3, a roda de água (108) encontra-se montada sobre um eixo central, suportado por dois rolamentos (304a), (304b). O eixo é de preferência acoplado a uma relação de 2:1 ou em marcha reversa de engrenagem (306), com uma embreagem operada manualmente (308) ligada a um acionamento por correia (310) montado entre a embreagem (308) e a unidade de rolos (312) na extremidade de descarga do cinturão transportador (110).

12/14 [038] A FIG. 4 ilustra a vista inferior da plataforma de flutuação (102) que, na forma de mostrada, é formada por uma armação de flutuação (402) e de cilindros (404) que tem vários tamanhos e formas. A armação (402) pode ser feita a partir de produtos em laminados de madeira modificada, cujas placas apresentam dimensão de 30 cm cortadas e fixadas em conjunto, utilizando equipamento apropriado. A armação (402) inclui a abertura (406) para a roda de água (108).

[039] Os cilindros de flotação (404) são geralmente de polietileno de alta densidade com poliestireno expandido - EPS - espuma ou material polimérico equivalente.

[040] Voltando agora à FIG. 5, esta mostra uma vista de topo detalhando uma forma de realização do transportador (110), que inclui uma recolha montada no termino do arco (502) e haste montada extremidade de descarga (504). A largura do transportador (110) mostrada na concretização da FIG. 5 deve ser dimensionada para acomodar a carga estimada de resíduos sólidos a ser coletada pelo sistema de coleta de resíduos sólidos (100).

[041] O transportador (110) pode incluir canais espaçados e revestidos com epóxi (506), que são, de preferência, feitos de aço resistente à corrosão de calibre 11 e com uma largura de canal de 20 cm (flanges de 2 polegadas), cada um dos quais suportando pelo menos oito placas de madeira (508) por todo o comprimento do transportador (110).

[042] Entre os canais (506) é, de preferência, montada uma cama na forma de placa de madeira (510). As placas periféricas poderiam incluir uma ranhura (512) disposta próxima às suas respectivas bordas exteriores para acomodar as duas correntes de rolos de aço inoxidável (514). As correntes de rolos (514) podem ser ligadas a quatro rodas dentadas de dentes de aço inoxidável (516) dispostas em ambas as extremidades do transportador (110). As rodas dentadas (516) sendo ligadas por eixos de aço inoxidável preferencialmente de 3/4 montadas em mancais duplamente selados (602), como mostrado na FIG. 6.

[043] Apoiando a base (510) é uma plataforma de suporte de aço (520) (ver figura 7), preferivelmente feita a partir de folhas de 30 cm de aço, soldadas entre si. A maioria das partes (502) podem incluir uma tela perfurada em aço inoxidável (522).

13/14 [044] Montado sobre e entre as duas correntes de rolos (514) são previstos componentes de escada em forma de L (518) (ilustrada na figura 7). Cada componente do transportador em forma de escada (518) é concebido para atravessar o comprimento do transportador (110) substancialmente nivelado com a superfície do leito (510). O espaçamento entre a parte inferior dos componentes da escada (518) e o topo da estrutura (510) deve ser suficientemente pequeno para evitar que pequenas partes plásticas e pontas de cigarro possam vazar de volta para a água.

[045] O sistema de coleta de resíduos sólidos (100) descrito acima é montado de forma fixa em um curso de água que flui, mas é adaptado para ser transportado para vários locais, tais como rios potencialmente contaminados com resíduos sólidos oriundos de águas pluviais. Uma vez que, um local adequado foi selecionado para o sistema de coleta de resíduos sólidos (100), o mesmo deve ser posicionado no fluxo do canal para maximizar a energia potencial disponível para a roda de água e (108) e, também, para maximizar a eficiência da coleta de resíduos sólidos no canal. O sistema (100) pode, então, ser ancorado no lugar por estacas fixas, cabos, correntes ou outros dispositivos. As barreiras flutuantes (112) são então dispostas de uma maneira adequada para capturar e dirigir tanto flutuantes como resíduos sólidos, conduzindoos para (502) o transportador (110). O cinturão (502) transportador (110) é então baixado para dentro da água para uma adequada e eficiente profundidade.

[046] Quando a roda de água (108) começa a rodar, o transportador (110) começa a mover os componentes da escada (518) que, por sua vez, rodam a partir do fundo do transportador (110) para cima levando a massa de resíduos sólidos a serem coletados no recipiente de lixo (522). Os membros de escada em forma de L (518) impulsionam o resíduo sólido a ser recolhido no recipiente final(510) do transportador (110) na extremidade do sistema (504). Uma vez que, os membros de escada (518) giram para a parte inferior do transportador (110), os resíduos sólidos que estão nos componentes de escada (518) caem por força gravitacional no recipiente de lixo(202). Esse processo continua enquanto o fluxo de água da hidrovia é suficiente para girar a roda de água (108); sendo o fluxo insuficiente, a bomba auxiliar (302) liga de maneira a fornecer fluxo adicional para a roda de água (108). Conforme necessário, o recipiente (202) de

14/14 armazenamento de resíduos necessita ser esvaziado (em alternativa, a extremidade de descarga (504) do transportador (110) pode ser posicionado, de tal modo, que o resíduo sólido recolhido por sistema de coleta de resíduos sólidos (lOO)seja descarregado para uma lixeira ou barcaça separada usando uma série de cinturões transportadores de interligação (não ilustrados).

[047] É, também, possível que o sistema de coleta de resíduos sólidos (100) seja equipado com motores de embarcações opcionais para proporcionar um meio para impulsionar o sistema de coleta de resíduos sólidos (100) sob a sua própria energia de modo a operar em águas estáticas.

[048] Embora certas formas de realização presentemente preferidas do invento terem sido especificamente aqui descritas, será evidente para os peritos na arte à qual pertence à invenção que variações e modificações das várias formas de realização aqui apresentadas e descritas possam ser feitas sem se afastar do espírito e âmbito da invenção. Por conseguinte, pretende-se que a invenção seja limitada apenas na medida exigida pelas reivindicações anexas e as regras de direito.

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Claims (13)

1. REIVINDICAÇÕES

   1) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, caracterizado por sistema de coleta de resíduos (100) em um corpo de água corrente, compreende:

   - uma plataforma de flutuação (102) substancialmente estacionária adaptada para flutuar na água corrente; um transportador (110) de coleta de resíduos montado sobre a plataforma de coleta e tendo extremidades para descarga;

   - pluralidade de meios para separar os resíduos da água e transporte dos resíduos ao longo do transportador (110) para a extremidade de descarga;

   - meios de armazenamento (202) para armazenar os resíduos coletados;

   - uma roda de água (108) interligada com o transportador (110) e em que a energia produzida pela roda de água a partir (108) é transferida para o transportador (110) para fazer com que o cinturão transportador transporte os resíduos; e

   - uma bomba (302) para bombear água para a roda de água (108).
2. 2) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, sistema de coleta de resíduos (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda meios de posicionamento para posicionar com segurança a plataforma na água corrente.
3. 3) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, sistema de coleta de resíduos (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma tela no final do cinturão de transporte para a separação de resíduos da água corrente.
4. 4) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, sistema de coleta de resíduos (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda, pelo menos, uma barreira flutuante ligando-se a e estendendo-se a partir da extremidade a montante da plataforma
5. 5) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, sistema de coleta de resíduos (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por roda de água (108) a ser adaptada para rodar quando a mesma está pelo menos parcialmente submersa na e substancialmente alinhada com a direção da corrente de água corrente.
6. 6) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, sistema de coleta

   2/3 de resíduos (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o plano da roda de água (108) e o eixo longitudinal do transportador (110) serem substancialmente paralelos entre si.
7. 7) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, sistema de coleta de resíduos (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por meio de coleta compreender uma pluralidade de componentes espaçados em formação de escada (518) ligados a uma cadeia de correia rotativa interligada com a roda de água (108).
8. 8) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, sistema de coleta de resíduos (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por transportador (110) estar inclinado de tal modo que a extremidade do cinturão estar submerso abaixo da água que flui e a extremidade de descarga (504) se encontra em posição superior ao recipiente de armazenamento.
9. 9) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, sistema de coleta de resíduos (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por meio de armazenamento (202) ser um recipiente transportável.
10. 10) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, caracterizado por um método de coleta de resíduos em um corpo de água que flui, compreende:

    a) identificação de um corpo de água contendo resíduos sólidos em água corrente;

    b) a instalação de uma plataforma de flutuação (102) substancialmente estacionária adaptada para flutuar na água corrente, em que a plataforma compreende: um cinturão transportador (110) para coleta de resíduos montado sobre a plataforma com um conjunto de extremidade inclinada para baixo abaixo da superfície da água que flui, e uma extremidade de descarga; a escada (518) possuindo meios para separar os resíduos da água de fluxo dos resíduos ao longo do transportador (110) para a extremidade de descarga; meios de armazenagem (202) na proximidade da extremidade de descarga (504) para armazenar os resíduos coletados; e uma roda de água (108) interligada com a escada (518), em que a transferência de energia da roda de água (108 flui para a escada (518) e age como meio para fazer com que a escada transporte os resíduos;

    c) coleta dos resíduos nos meios de armazenamento (202) utilizando a escada rolante;

    3/3 e

    d) o bombeamento de água para a roda de água, quando a velocidade de rotação da roda de água (108) é reduzido.
11. 11) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, de acordo com ao método da reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda o passo de separação dos resíduos sólidos da água corrente.
12. 12) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, de acordo com o método da reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda o passo de instalar, pelo menos, uma barreira flutuante, a qual é estendida para fora da extremidade a montante da plataforma para o transporte de resíduos flutuantes.
13. 13) SISTEMA DE COLETA DE RESÍDUOS SÓLIDOS FLUTUANTES, de acordo com o método da reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda a caracterização de meios de transporte dos recipientes de armazenamento (202) para eliminação dos resíduos.

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