BR102016015172A2 - URBAN SOLID WASTE PROCESSING SYSTEM AND METHOD - Google Patents
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Abstract
é descrito um sistema e método de processamento de resíduos sólidos urbanos que inclui a compostagem, higienização e maturação do lixo misturado (fração orgânica e inorgânica), sem triagem prévia, aproveitando o resíduo líquido (chorume) para a aceleração da compostagem de forma aeróbica da fração orgânica retida em baias estáticas, sem necessidade de revolvimento ou aeração forçada, e obtendo um material inorgânico livre de contaminantes e odores, permitindo integral recuperação para a reciclagem na fase de separação, sendo todo o processo realizado em um circuito fechado de retroalimentação, com aproveitamento no próprio sistema dos resíduos líquidos e sólidos gerados, obtendo subprodutos para a indústria de transformação e para a agricultura.It is described a system and method of urban solid waste processing that includes composting, cleaning and maturation of mixed waste (organic and inorganic fraction), without previous screening, using the liquid waste (slurry) to accelerate the composting of aerobic form of the waste. organic fraction retained in static bays, without the need for revolving or forced aeration, and obtaining an inorganic material free of contaminants and odors, allowing full recovery for recycling in the separation phase, the whole process being carried out in a closed feedback loop with use in the system itself of the liquid and solid waste generated, obtaining by-products for the manufacturing industry and for agriculture.
Description
(54) Título: SISTEMA E MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS (51) Int. Cl.: C05F 17/02; C05F 9/04 (73) Titular(es): MARIA ANTONIETA MARTINS (72) Inventor(es): JOÃO MANUEL DE ABREU COMPLETO COSTA (74) Procurador(es): WETTOR - BUREAU DE APOIO EMPRESARIAL S/S LTDA. ME (57) Resumo: É descrito um sistema e método de processamento de resíduos sólidos urbanos que inclui a compostagem, higienização e maturação do lixo misturado (fração orgânica e inorgânica), sem triagem prévia, aproveitando o resíduo líquido (chorume) para a aceleração da compostagem de forma aeróbica da fração orgânica retida em baias estáticas, sem necessidade de revolvimento ou aeração forçada, e obtendo um material inorgânico livre de contaminantes e odores, permitindo integral recuperação para a reciclagem na fase de separação, sendo todo o processo realizado em um circuito fechado de retroalimentação, com aproveitamento no próprio sistema dos resíduos líquidos e sólidos gerados, obtendo subprodutos para a indústria de transformação e para a agricultura. _(54) Title: URBAN SOLID WASTE PROCESSING SYSTEM AND METHOD (51) Int. Cl .: C05F 17/02; C05F 9/04 (73) Owner (s): MARIA ANTONIETA MARTINS (72) Inventor (s): JOÃO MANUEL DE ABREU COMPLETO COSTA (74) Attorney (s): WETTOR - BUREAU DE APOIO EMPRESARIAL S / S LTDA. ME (57) Abstract: A system and method of processing solid urban waste is described, which includes the composting, cleaning and maturation of mixed waste (organic and inorganic fraction), without prior sorting, taking advantage of the liquid waste (slurry) for acceleration of the aerobic composting of the organic fraction retained in static bays, without the need for revolving or forced aeration, and obtaining an inorganic material free of contaminants and odors, allowing full recovery for recycling in the separation phase, with the whole process carried out in one feedback loop, using the liquid and solid waste generated in the system itself, obtaining by-products for the processing industry and agriculture. _
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SISTEMA E MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOSSYSTEM AND METHOD OF PROCESSING URBAN SOLID WASTE
CAMPO DA INVENÇÃO [01] A presente invenção descreve um sistema e método de processamento de resíduos sólidos urbanos. Mais especificamente compreende um sistema e método que processo o resíduo orgânico misturado ao resíduo inorgânico, incluindo etapas de seleção da matéria inorgânica e tratamento biológico da matéria orgânica, sendo todo o processo em um circuito fechado de retroalimentação, com aproveitamento no próprio sistema dos resíduos líquidos e sólidos gerados, obtendo subprodutos para a indústria de transformação e para a agricultura.FIELD OF THE INVENTION [01] The present invention describes a system and method of processing urban solid waste. More specifically, it comprises a system and method that processes the organic waste mixed with the inorganic waste, including stages of selection of the inorganic matter and biological treatment of the organic matter, being the whole process in a closed feedback loop, with use in the liquid waste system itself and solids generated, obtaining by-products for the processing industry and for agriculture.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [02] A Lei 12.305 em seu artigo 13, item I, subitem i, define Resíduos Sólidos Urbanos como: os originários de atividades domésticas em residências urbanas (resíduos domiciliares) e os originários da varrição, limpeza de logradouros e vias públicas e outros serviços de limpeza urbana (resíduos de limpeza urbana).BACKGROUND OF THE INVENTION [02] Law 12,305 in its article 13, item I, subitem i, defines Urban Solid Waste as: those originating from domestic activities in urban residences (household residues) and those originating from sweeping, cleaning of streets and public roads and other urban cleaning services (urban cleaning waste).
[03] O desenvolvimento econômico, o crescimento populacional, a urbanização e a revolução tecnológica vêm sendo acompanhados por alterações no estilo de vida e nos modos de produção e consumo da população. Como decorrência direta desses processos, vem ocorrendo um aumento na produção de resíduos sólidos, tanto em quantidade como em diversidade, principalmente nos grandes centros urbanos. Além do acréscimo na quantidade, os resíduos produzidos atualmente passaram a abrigar em sua composição elementos sintéticos e perigosos aos ecossistemas e à saúde humana, em virtude das novas tecnologias incorporadas ao cotidiano [Velloso MP.[03] Economic development, population growth, urbanization and the technological revolution have been accompanied by changes in the lifestyle and in the modes of production and consumption of the population. As a direct result of these processes, there has been an increase in the production of solid waste, both in quantity and in diversity, especially in large urban centers. In addition to the increase in quantity, the waste produced today started to contain synthetic elements that are dangerous to ecosystems and human health in their composition, due to the new technologies incorporated into everyday life [Velloso MP.
Petição 870160031962, de 28/06/2016, pág. 5/21Petition 870160031962, dated 06/28/2016, p. 5/21
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Processo de Trabalho da Coleta de Lixo Domiciliar na Cidade do Rio de Janeiro: Percepção e Vivência dos Trabalhadores [dissertação]. Rio de Janeiro: Fiocruz; 1995] e [Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, PNSB 2008. Rio de Janeiro: IBGE; 2010].Work Process of Home Garbage Collection in the City of Rio de Janeiro: Perception and Experience of Workers [dissertation]. Rio de Janeiro: Fiocruz; 1995] and [Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE). National Survey of Basic Sanitation, PNSB 2008. Rio de Janeiro: IBGE; 2010].
[04] Diariamente, são coletadas no Brasil entre 180 e 250 mil toneladas de resíduos sólidos urbanos [Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, PNSB -2008. Rio de Janeiro: IBGE; 2010] e [Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE). Panorama de Resíduos Sólidos no Brasil- 2010. São Paulo: ABRELPE; 2010].[04] Between 180 and 250 thousand tons of solid urban waste are collected in Brazil every day [Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE). National Survey of Basic Sanitation, PNSB -2008. Rio de Janeiro: IBGE; 2010] and [Brazilian Association of Public Cleaning and Special Waste Companies (ABRELPE). Panorama of Solid Waste in Brazil- 2010. São Paulo: ABRELPE; 2010].
[05] A produção de resíduos está em franca ascensão, com crescimento estimado em 7% ao ano, valor bastante superior ao 1 % anual observado para o crescimento da população urbana no país recentemente [Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, PNSB -2008. Rio de Janeiro: IBGE; 2010] e [Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE). Panorama de Resíduos Sólidos no Brasil- 2009. São Paulo: ABRELPE; 2009].[05] Waste production is on the rise, with an estimated growth of 7% per year, a figure well above the annual 1% observed for the growth of the urban population in the country recently [Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE). National Survey of Basic Sanitation, PNSB -2008. Rio de Janeiro: IBGE; 2010] and [Brazilian Association of Public Cleaning and Special Waste Companies (ABRELPE). Panorama of Solid Waste in Brazil - 2009. São Paulo: ABRELPE; 2009].
[06] Entretanto, boa parte dos resíduos produzidos atualmente não possui destinação sanitária e ambientalmente adequada. Iniciativas para a redução da quantidade de material descartado em aterros, como a coleta seletiva para posterior reciclagem, ainda caminham lentamente.[06] However, a large part of the waste currently produced does not have a sanitary and environmentally adequate destination. Initiatives to reduce the amount of material disposed of in landfills, such as selective collection for later recycling, are still moving slowly.
[07] O manejo adequado dos resíduos é uma importante estratégia de preservação do meio ambiente, assim como de promoção e proteção da saúde. Uma vez acondicionados em aterros, os resíduos[07] Proper waste management is an important strategy for preserving the environment, as well as promoting and protecting health. Once stored in landfills, waste
Petição 870160031962, de 28/06/2016, pág. 6/21Petition 870160031962, dated 06/28/2016, p. 6/21
3/7 sólidos podem comprometer a qualidade do solo, da água e do ar, por serem fontes de compostos orgânicos voláteis, pesticidas, solventes e metais pesados, entre outros [Giusti L. A review of waste management practices and their impact on human health. Waste Manag 2009; 29(8): 2227-2239.].3/7 solids can compromise the quality of soil, water and air, as they are sources of volatile organic compounds, pesticides, solvents and heavy metals, among others [Giusti L. A review of waste management practices and their impact on human health . Waste Manag 2009; 29 (8): 2227-2239.].
[08] O estado da técnica descreve métodos de processamento de resíduos urbanos tendo uma etapa inicial de separação da fração orgânica e da inorgânica, se seguindo para baias de compostagem com geração de resíduo líquido (chorume) que deve ser tratado para ser liberado no ambiente. Os resíduos inorgânicos, ao serem separados após o processo de separação, carreiam contaminantes e odores que implicam na necessidade de estruturas adequadas para contenção e recuperação para a reciclagem.[08] The state of the art describes methods of processing urban waste having an initial stage of separation of the organic and inorganic fraction, followed by compost bays with generation of liquid waste (leachate) that must be treated to be released into the environment . Inorganic residues, when separated after the separation process, carry contaminants and odors that imply the need for adequate structures for containment and recovery for recycling.
[09] No entanto, o estado da técnica não descreve métodos de processamento de resíduo urbano que envolvem a compostagem, higienização e maturação do lixo misturado (fração orgânica e inorgânica), sem triagem prévia, aproveitando o resíduo líquido (chorume) para a aceleração da compostagem de forma aeróbica da fração orgânica retida em baias estáticas, sem necessidade de revolvimento ou aeração forçada, com reintrodução do rejeito no processo de higienização, obtendo um material inorgânico livre de contaminantes e odores, permitindo uma maior taxa de recuperação para a reciclagem na fase de separação.[09] However, the state of the art does not describe methods of processing urban waste that involve composting, cleaning and maturation of mixed waste (organic and inorganic fraction), without prior sorting, taking advantage of the liquid waste (slurry) for acceleration of the aerobic composting of the organic fraction retained in static bays, without the need for revolving or forced aeration, with reintroduction of the waste in the hygiene process, obtaining an inorganic material free of contaminants and odors, allowing a higher recovery rate for recycling in the separation phase.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [010] A figura 1 apresenta a representação esquemática do sistema de processamento de resíduos sólidos urbanos.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [010] Figure 1 shows the schematic representation of the urban solid waste processing system.
[011] A figura 3 apresenta o fluxograma das etapas do método de processamento de resíduos sólidos urbanos.[011] Figure 3 shows the flowchart of the stages of the method of processing solid urban waste.
Petição 870160031962, de 28/06/2016, pág. 7/21Petition 870160031962, dated 06/28/2016, p. 7/21
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DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [012] O sistema e método de processamento de resíduos sólidos urbanos, objeto da presente invenção, compreende, em uma primeira etapa, no recebimento do resíduo em uma moega (Moega), embalado ou não em sacos/sacolas, dito resíduo escoando por gravidade em direção a uma primeira esteira de transporte (ET1).DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [012] The system and method of processing solid urban waste, object of the present invention, comprises, in a first step, the receipt of the waste in a hopper (Moega), whether or not packed in bags / bags, said waste flowing by gravity towards a first conveyor belt (ET1).
[013] O resíduo embalado ou não é movimentado pela primeira esteira transportadora dotada de inclinação (ET1) ser encaminhado a um dispositivo provido de navalhas (nav) que rasga os sacos ou sacolas, de forma a manter exposto o resíduo.[013] The packaged waste is not moved by the first inclined conveyor belt (ET1) to be sent to a device provided with razors (nav) that tears the bags or bags, in order to keep the residue exposed.
[014] Os resíduos são encaminhados a uma segunda esteira transportadora com inclinação de 25 graus (ET2) onde são posicionados operadores que retiram manualmente as fibras têxteis, que são direcionadas para um triturador (Dfibras) para posterior reaproveitamento.[014] The waste is sent to a second conveyor belt with a 25-degree inclination (ET2) where operators are positioned to manually remove the textile fibers, which are directed to a shredder (Dfi br ) for later reuse.
[015] Na porção final da segunda esteira transportadora é previsto um módulo de retenção de metais mediante atração magnética (atmag), preferentemente eletroímã, que retira da carga de resíduos os metais e os encaminha para um depósito específico (Dmetai).[015] In the final portion of the second conveyor, a metal retention module is provided by means of magnetic attraction (at mag ), preferably an electromagnet, which removes the metals from the waste load and sends them to a specific deposit (D meta i).
[016] Na extremidade final da segunda esteira transportadora (ET2) é disposta uma estação intermediária de acondicionamento do resíduo (Estint) em seguida ser movimentado por meio de uma pá carregadeira telescópica, para melhor empilhamento e aproveitamento da capacidade do tanque, para um ou mais tanques de higienização (Thig).[016] At the end of the second conveyor belt (ET2), an intermediate waste conditioning station (Estint) is arranged and then moved by means of a telescopic loader, for better stacking and use of the tank capacity, for one or more cleaning tanks (Thig).
[017] Os tanques de higienização (Thig) compreendem estruturas providas de aberturas para aeração e válvulas para escoamento do chorume para um tanque específico (TchOrume)·[017] The hygiene tanks (T hig ) comprise structures provided with openings for aeration and valves for draining the leachate to a specific tank (T chO rume) ·
Petição 870160031962, de 28/06/2016, pág. 8/21Petition 870160031962, dated 06/28/2016, p. 8/21
5/7 [018] Nos tanques de higienização (Thig) o resíduo é acondicionado e coberto com o rejeito depositado no tanque de rejeito (Trej), permanecendo por até 15 dias com temperatura e umidade controlados por sensores.5/7 [018] In the hygiene tanks (T hig ) the residue is conditioned and covered with the waste deposited in the reject tank (T re j), remaining for up to 15 days with temperature and humidity controlled by sensors.
[019] O chorume depositado no tanque (Tchorume) θ misturado a um acelerador biológico obtido da espécie Saccharomyces cerevisiae na proporção de 5 litros por metro cúbico de chorume. Esta mistura retorna aos tanques de higienização (Thig) através de uma unidade motora (M), sendo espargido pelo menos uma vez por dia, na quantidade de 0,5 metros cúbicos por cada 100 toneladas de resíduos, de forma a ser alcançada a temperatura de 55°C ao fim do quinto dia e mantendo nesta temperatura pelo menos mais cinco dias consecutivos.[019] The leachate deposited in the tank (T chor ume) θ mixed with a biological accelerator obtained from the species Saccharomyces cerevisiae in the proportion of 5 liters per cubic meter of leachate. This mixture returns to the hygienization tanks (Thig) through a motor unit (M), being spread at least once a day, in the amount of 0.5 cubic meters for every 100 tons of waste, in order to reach the temperature 55 ° C at the end of the fifth day and maintaining this temperature for at least another five consecutive days.
[020] Ao final da etapa de higienização, os resíduos inorgânicos misturados aos resíduos orgânicos têm os microrganismos patogênicos eliminados, e a fração orgânica é transformada em composto.[020] At the end of the hygiene stage, inorganic waste mixed with organic waste has the pathogenic microorganisms eliminated, and the organic fraction is transformed into compost.
[021] A carga retirada dos tanques de higienização (Thig) é movimentada por meio de uma terceira esteira transportadora com 25 graus de inclinação (ET3) a fim de serem retirados os vidros de forma manual por operadores posicionados nas laterais, sendo os vidros descartados em depósito específico para reciclagem (Dvidro)· [022] Ao final da terceira esteira transportadora (ET3), os resíduos são despejados em uma peneira (P) de formato cilíndrico posicionada na região interna de um depósito, dita peneira (P) que sofre movimento de rotação através de unidades motoras (Μ). O movimento de rotação promove a liberação do composto no depósito (Dcomposto) θ o material[021] The load removed from the hygiene tanks (T hig ) is moved by means of a third conveyor with 25 degrees of inclination (ET3) in order to remove the glasses manually by operators positioned on the sides, the glasses being discarded in particular recycling bins (D vi dro) · [022] at the end of the third conveyor (ET3), the waste is dumped into a strainer (P) positioned cylindrical shape in the inner region of a tank, said sieve (P ) that undergoes rotational movement through motor units (Μ). The rotation movement promotes the release of the compound in the deposit (D with post) θ the material
Petição 870160031962, de 28/06/2016, pág. 9/21Petition 870160031962, dated 06/28/2016, p. 9/21
Q/7 restante é encaminhado para a extremidade da dita peneira (P) a fim de ser disposto em uma quarta esteira transportadora (ET4).The remaining Q / 7 is sent to the end of said sieve (P) in order to be disposed on a fourth conveyor belt (ET4).
[023] O composto retido no depósito (Dcomposto) θ deslocado para minhocários (Dminh) que compreendem tanques que recebem água a fim de ser mantida a umidade. Neste minhocário (Dminh), cerca de 25cm de composto são depositados na base seguido da adição de minhocas da espécie Eisenia foetida que têm a capacidade de triturar a matéria orgânica e produzir húmus. A cada 48 horas é adicionada uma outra camada de composto, superior à camada anterior, de forma que as minhocas vão naturalmente subindo, deixando nas camadas inferiores o húmus.[023] The compound retained in the deposit (D with post) θ moved to earthworms (D minh ) that comprise tanks that receive water in order to maintain humidity. In this earthworm (D minh ), about 25cm of compost is deposited in the base followed by the addition of Eisenia foetida worms that have the ability to crush organic matter and produce humus. Every 48 hours another layer of compost is added, superior to the previous layer, so that the worms naturally rise, leaving the humus in the lower layers.
[024] Findo o preenchimento do minhocário (Dminh) com o composto, as minhocas são retiradas e o húmus é direcionado para uma peneira (P2) para um depósito específico (Dhúmus) para ser embalado. O material inorgânico retido na peneira é encaminhado para um tanque de rejeito (Trej).[024] After the completion of the earthworm (Minh D) with compound, the worms are removed and the humus is directed to a sieve (P2) for a particular tank (D úmus h) to be packaged. The inorganic material retained in the sieve is sent to a waste tank (T re j).
[025] Os materiais inorgânicos liberados na quarta esteira transportadora (ET4) são manualmente separados e depositados em depósitos escoadores (Desc) específicos conforme a natureza do material, podendo ser classificados como materiais de natureza polimérica (PEBD, PEAD, PP, PET cristal, PET verde, PET leitosa, PET outras, outros polímeros) e latinhas (alumínio).[025] The inorganic materials released on the fourth conveyor belt (ET4) are manually separated and deposited in drainage deposits (D esc ) specific according to the nature of the material, and can be classified as materials of polymeric nature (LDPE, HDPE, PP, PET crystal , Green PET, milky PET, other PET, other polymers) and cans (aluminum).
[026] Os materiais poliméricos são escoados pelos funis e prensados e enfardados (Dpoiim)· [027] As latinhas de alumínio são direcionadas para depósitos para reciclagem (DaiUm)· [028] O material inorgânico restante (madeira, papel e papelão) não selecionado na quarta esteira transportadora (ET4) é liberado em um[026] Polymeric materials are drained through funnels and pressed and baled (D po iim) · [027] Aluminum cans are sent to recycling bins (D a i U m) · [028] The remaining inorganic material (wood , paper and cardboard) not selected on the fourth conveyor belt (ET4) is released in a
Petição 870160031962, de 28/06/2016, pág. 10/21Petition 870160031962, dated 06/28/2016, p. 10/21
7/7 tanque de rejeito, que também recebe o rejeito da peneira de húmus, sendo em seguida triturado, e constituindo a cobertura nos tanques de higienização (Thig).7/7 tailings tank, which also receives the humus sieve tailings, which is then crushed, and constitutes the cover in the hygiene tanks (T hig ).
[029] O material inorgânico segregado nos depósitos de fibras (Dfjbras), deposito de metal (Dmetai), depósito de vidro (Dvidro). depósito de polímeros (Dpoiim) θ no depósito de alumínio (Daium) θ encaminhado como subproduto para a indústria de transformação, estando livres de microrganismos patogênicos.[029] The inorganic material segregated in fiber deposits (DFJ arms) metal deposit (D met al), glass container (vi dro D). polymer deposit (D po iim) θ in the aluminum deposit (D a i um ) θ sent as a by-product to the transformation industry, being free of pathogenic microorganisms.
[030] O rejeito final é prensado e é encaminhado como Combustível Derivado de Resíduo (CDR) para a indústria de processamento de concreto e cerâmica.[030] The final waste is compressed and sent as Fuel Derived from Waste (CDR) to the concrete and ceramic processing industry.
[031] O húmus retido no depósito de húmus (DhUmus) θ encaminhado para o setor agrícola.[031] Humus retained in the humus deposit (D hU mus) θ sent to the agricultural sector.
[032] O chorume liberado nos tanques de higienização (Thig) é totalmente reaproveitado no processo, eliminando estações de tratamento para descarte no meio ambiente.[032] The leachate released in the hygiene tanks (T hig ) is totally reused in the process, eliminating treatment stations for disposal in the environment.
Petição 870160031962, de 28/06/2016, pág. 11/21Petition 870160031962, dated 06/28/2016, p. 11/21
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
B15G | Petition not considered as such [chapter 15.7 patent gazette] |
Free format text: NAO CONHECIDA A PETICAO NO 870180054496 DE 25/06/2018, EM VIRTUDE DO DISPOSTO NO ARTIGO 219 INCISO II DA LPI NO 9.279/96, UMA VEZ QUE NAO TEM FUNDAMENTACAO LEGAL. |
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B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 3A ANUIDADE. |
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B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2521 DE 30-04-2019 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |