BR202014028007U2 - processo para o reaproveitamento de resíduos sólidos oriundos do lixo comum, do rejeito do processo convencional de reciclagem e de entulhos da construção civil, pela mistura com compósito aglomerante para a fabricação de tijos e produtos congêneres - Google Patents

Abstract

resumo processo para o reaproveitamento de resíduos sólidos oriundos do lixo comum, do rejeito do processo convencional de reciclagem e de entulhos da construção civil, pela mistura com compósito aglomerante para a fabricação de tijos e produtos congêneres, compreendendo conceito operativo de fabricação em que o produto final são tijolos, telhas e demais produtos de mesma natureza e consistência, em que são reaproveitados não apenas os resíduos sólidos (5) provenientes do lixo comum, industrial ou não, mas também do entulho da construção civil, e principalmente, o rejeito do processo de reciclagem do lixo, mecanizado na trituração (1) de poliestireno expandido (eps), ou material plástico celular sucedâneo, cujo volume pode reduzido (2) antes ou depois mediante o emprego de solvente de uso comum, para posterior adição (3) de terra, água e/ou chorume, tendo em vista a obtenção de compósito (1, 2, 3) que, misturado aos referidos resíduos (5), agirá como aglutinador, substituindo com eficácia e vantagens a liga de cimento ou sucedâneo, para a fabricação de telhas, tijolos e blocos para pavimentação e edificação. 1/1

Description

PROCESSO PARA O REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS ORIUNDOS DO LIXO COMUM, DO REJEITO DO PROCESSO CONVENCIONAL DE RECICLAGEM E DE ENTULHOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL, PELA MISTURA COM COMPÓSITO AGLOMERANTE PARA A FABRICAÇÃO DE TIJOS E PRODUTOS CONGÊNERES.

[001] O presente modelo de utilidade descreve aperfeiçoamentos no processo de mistura de resíduos sólidos oriundos não mais apenas do lixo comum, industrial ou residencial, mas também do rejeito do processo de reciclagem do lixo e ainda do entulho da construção civil, mediante componente aglomerante que age como liga dura e resistente o suficiente para substituir o cimento, p.ex., tendo em vista a fabricação de tijolos e congêneres.

[002] Mecanicamente, o processo é realizado pela trituração de material plástico celular e rígido, de constituição granular, como é o poliestireno expandido (EPS), p.ex., cujo volume é reduzido pela adição de solvente de uso comum, resultando no componente da primeira mistura, que é dada pela adição de terra umedecida preferentemente com o chorume, obtendo-se o aglomerante, na verdade o componente principal da segunda mistura com o resíduo oriundo seja do lixo, do rejeito ou da construção civil.

[003] Referido aglomerante confere à mistura resistência e dureza adequadas à fabricação de materiais como o tijolo e a telha, funcionando como liga capaz de substituir o cimento nesse processo de fabricação.

[004] Apesar de a segunda mistura poder ser realizada também utilizando-se o entulho da construção civil, o ideal é o emprego do material oriundo do lixo e do rejeito do processo de reciclagem, assim como do chorume na função de umidificador da terra usada na primeira mistura, tendo em vista o impacto positivo do ponto de vista ambiental, haja visto que ditos materiais deixam de ser depostos em áreas destinadas ao aterramento do rejeito inaproveitado.

[005] De igual, embora se possa usar água no processo, o ideal é que a umidificação da terra de mistura seja dada pela adição de chorume, tendo em vista os mesmos fins, bastando para tanto que seja tratado para a eliminação do odor característico.

[006] Assim é que o poliestireno expandido (EPS), p.ex., é triturado e reduzido em volume, e depois batido, já numa forma pastosa, em proporção entre 1/0,5 a 1/8 com uma mistura de terra em forma argilosa, umedecida preferentemente com chorume, resultando no elemento aglutinador ou liga.

[007] A proporção da mistura aglutinante é entre 1/0,5 a 1/8, i. é: lkg para 0,5 a 8kg de terra umedecida; proporção da segunda mistura, i. é: do elemento aglutinante com o material oriundo do lixo, situa-se também entre 1/0,5 a 1/8, ou entre lkg para cada 0,5 a 8kg do desse material.

[008] Tanto a primeira mistura quanto a segunda são obtidas por processo batimento, em betoneira convencional. O produto da segunda é prensado e moldado para a conformação de tijolos, telhas ou produtos congêneres, e submetido à secagem natural ou artificial, como em estufas, p.ex., ou ao sol.

ESTADO DA TÉCNICA

[009] Buscas efetuadas na técnica comum permitiram selecionar documentos envolvendo diversas concepções na órbita do presente objeto, as quais, todavia, não o alcançam e nem comportam meios e fins que possam ser compreendidos em idêntico conceito. Descartados, pois, aqueles inteiramente inafetos ao presente objeto, foi possível selecionar os que seguem relacionados: [010] US4,153,514, com data de depósito em 17/5/1976, sob título: PROCESSO DE PIRÓLISE DE RESÍDUOS SÓLIDOS, em que se privilegia a recuperação de valores químicos através de mistura em que se utiliza gás transportador em fluxo turbulento em zona de pirólise a uma temperatura variando entre 300°F e 2000°F, com posterior segregação e recuperação de valores químicos volatizáveis.

[011] US5,376,156, com data de depósito em 7/9/1993, sob título: MÉTODO DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS PARTICULADOS DE LIGAÇÃO, TAIS COMO POEIRA, FIBRAS DE PAPEL, E RESÍDUOS DE METAIS OU SEMELHANTES, EM SÓLIDOS, que descreve um processo que consiste na mistura de resíduos com plástico mediante o emprego de sistema mecânico, i. é: extrusora com rosca, funil de alimentação e pressão na mistura de até 100 bar.

[012] US5,942,022, com data de depósito em 1/6/1995, sob título: UNIDADE DE COMPOSTAGEM PARA RESÍDUOS ORGÂNICOS E MÉTODO PARA TAL COMPOSTAGEM, revelando invenção relacionada com a separação de resíduos como lama, aparas de madeira, palha, estrume. Na verdade, trata-se de uma planta de fluxo que inclui compartimento selado com uma zona de entrada com dispositivo para a alimentação no lixo que é avançada a partir de uma planta de pré-processamento com comporta hermética, em que são utilizados agitadores por suspensão em um corredor para o avanço e a aeração dos resíduos. A planta prevê um sistema de troca de calor para a extração do calor por condensação com água, com temperatura mantida fixa entre 55-62°C e com tempo de permanência de 5 a 25 dias.

[013] US6,476,084 B2, com data de depósito em 22/1/2001, sob título: PROCESSO DE RECICLAGEM DE RESÍDUOS HETEROGÊNEOS, em que é descrita a reciclagem heterogênea de resíduos incluindo o passo inicial de submeter o produto heterogêneo de resíduos de pirolise para produzir um fluxo de gás de síntese que compreende pelo menos monóxido de carbono e hidrogênio, e um fluxo de produto fundido de pirolise, compreendendo pelo menos um material mineral e um material metálico.

[014] US6,941,720 B2, com data de depósito em 9/10/2001, sob título: COMPOSIÇÃO PARA MATERIAL DE CONSTRUÇÃO, refere-se a um composto de construção de material compreendendo um núcleo leve, com fibrocimento em um lado do núcleo. O fibrocimento é usado em pelo menos uma das fases; é verde e preferentemente formado por um processo de desidratação-lama. O composto de construção de material é montado em um estado não curado e então curado.

[015] US7,147,707 B2, com data de depósito em 22/12/2005, sob título: COMPOSTO PARA MATERIAL DE CONSTRUÇÃO E MÉTODO DE FABRICAÇÃO, relata composto que contem terra diatomácea, madeira, resíduos e endurecedor orgânico, ou ainda contem terra de campo e, se necessário, papel utilizado e/ou pedaços esmagados de tatame e telhas, e da terra esmagada. O composto é preparado de forma homogênea em mistura dos componentes, e depois por moldagem e cura do compósito.

[016] US7,449,517 Bl, com data de depósito em 21/1/2004, sob título: MATERIAL DE CONSTRUÇÃO COMPOSTO, na verdade um composto extrudado de material constituído por resina termoplástica de material, uma mistura de aditivos materiais e uma celulose de material, em que a resina termoplástica, a mistura de aditivos e de celulose são misturados em um compósito de material no qual o composto de material compreende entre 50% e 90% de celulose de material em peso, e em que a mistura composta de material é extrudado para formar o composto extrudado de construção de material.

[017] US2010/0282672 Al, com data de depósito em 12/3/2008, sob título: PROCESSO PARA TRATAMENTO EXOTÉRMICO E VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS, SEMISSÓLIDOS, PASTOSOS E/OU ÚMIDOS, refere-se a um processo para o tratamento exotérmico e recuperação de massas compreendendo resíduos sólidos urbanos (RSU), incluindo resíduos úmidos e de origem vegetal; lodo gerado pela água industrial e não industrial (de tratamento); sólido, semissólido, pastoso sólido, resíduo e/ou resíduos de lodo proveniente de operações industriais, agrícolas e do processamento de alimentos, solos e materiais inertes contaminados por matrizes orgânicas pastosas, resíduos e/ou de lamas de hidrocarbonetos compostos, incluindo asfalto e compostos químicos e orgânicos. Em particular, prevê a utilização de processo de reação exotérmica produzido pela mistura da massa a ser tratada com uma mistura de óxidos de cálcio (CaO) e/ou hidróxidos de cálcio Ca(OH)2, na presença de um catalisador inerte umedecido com água, na ausência de oxigênio.

[018] Suposto isso, tem-se que o objeto do presente relatório consiste em um novo conceito, na medida em que contempla processo cujas etapas, ingredientes, mecanicidade e fins são diferentes do que é ensinado na técnica comum, além de aproveitar não apenas o lixo e o entulho, mas também o rejeito do processo de reciclagem, i. é: aquilo que de modo algum seria aproveitado nos processos encontrados no estado da técnica.

[019] Isto porque o documento US4,153,514 diz respeito a uma reação de análise ou decomposição que ocorre pela ação de altas temperaturas, cujo conceito é a ruptura da estrutura molecular original do composto pela ação do calor em um ambiente com pouco ou nenhum oxigênio, ao passo que os demais documentos elencados relatam conceitos diferentes, como, p.ex., a mistura de resíduos com plástico mediante o emprego de sistema mecânico, i. é: extrusora com rosca, funil de alimentação e pressão na mistura de até 100 bar, no caso do documento US5,376,156, em que não é versado componente aglutinador ou liga; a planta de fluxo que inclui compartimento selado com uma zona de entrada com dispositivo para a alimentação no lixo, no caso do doc. US5,942,022; ou o composto de construção de material compreendendo um núcleo leve, com fíbrocimento em um lado do núcleo, como prevê o doc. US6,941,720 B2; e o processo para o tratamento exotérmico e recuperação de massas mediante reação exotérmica produzida pela mistura da massa a ser tratada com uma mistura de óxidos de cálcio (CaO) e/ou hidróxidos de cálcio Ca(OH)2, na presença de um catalisador inerte umedecido com água, na ausência de oxigênio, no caso do doc. US2010/0282672 Al.

[020] Apenas os documentos US7,147,707 B2 e US7,449,517 BI referem-se a conceitos que se pode dizer algo próximos, embora o sejam muito mais entre si do que em relação ao presente objeto, visto que relatam, respectivamente, um composto que contem terra diatomácea, na verdade um sedimento amorfo originado de frústulas ou carapaças de organismos unicelulares vegetais, de natureza silicosa, além de madeira, resíduos e endurecedor orgânico, ou ainda terra de campo e, se necessário, papel utilizado e/ou pedaços esmagados de tatame e telhas, e da terra esmagada; um composto extrudado de material constituído por resina termoplástica de material, uma mistura de aditivos materiais e uma celulose.

[021] Ainda, e mais, depreende-se, no caso do documento US7,147,707 B2, que é ensinado um composto preparado de forma homogênea em mistura dos componentes e depois por moldagem e cura do compósito, e que, no caso do documento US7,449,517 Bl, o objeto consiste no emprego de polímero de cadeia longa composto de um só monômero (glicose), classificado como polissacarídeo ou carboidrato que compreende entre 50% e 90% de material em peso.

[022] Assim é que o reaproveitamento de resíduos consiste em processos mistura, i. é: a partir da trituração de poliestireno expandido (EPS), p.ex., que é rígido e de constituição granular, e da redução de seu volume pela adição de solvente de uso comum ou sucedâneo, é produzido elemento viscoso a ser misturado com terra umedecida, em processo de batimento ou similar. A umidificação da porção de terra da mistura pode ser obtida pela adição de água ou de chorume, este último o umidificador ideal, desde que mediante o emprego de bactericidas que o isentem dos odores e contaminantes naturais.

[023] O produto dessa primeira mistura constitui o elemento aglutinador da segunda, i. é: da liga ou do elemento aglutinando com o material oriundo do lixo, a qual substitui o cimento, p.ex., cujo produto, depois de prensado, moldado e seco, pode ser transformado em tijolos ou material sucedâneo.

[024] Tais condições de mistura e solvência permitem que o poliestireno (EPS), reduzido em volume, possa ser utilizado inclusive em situações em que a coleta de lixo seja em local diferente do local de processamento, uma vez facilitado o transporte desse material.

SUMÁRIO DO OBJETO DA PATENTE

[025] As concepções verificadas no estado da técnica, acima e retro referidas, dizem respeito a conceitos específicos que não o que se propõe no presente relato.

[026] Trata-se, pois, no caso concreto, de uma concepção nova em que um composto aglutinador é obtido pela trituração e redução do volume de poliestireno expandido, ou material plástico celular, granulado e rígido; e da mistura desse composto com terra umedecida preferentemente com chorume, do que resulta o elemento aglutinador, na verdade a liga do processo de mistura subsequente, em que acrescem-se resíduos oriundos do lixo comum, industrial ou não, rejeitos do processo de reciclagem e, ainda, entulhos provenientes da construção civil.

[027] Numa alternativa preferencial, trata-se da mistura do compósito resultante da mistura de poliestireno estendido (EPS) previamente triturado e reduzido em volume pela ação de solventes de uso comum, com terra umedecida preferentemente com chorume, cujo produto é o componente principal das etapas subsequentes, em que adicionam-se resíduos sólidos oriundos do lixo comum e do rejeito, para posterior prensagem, moldagem e secagem, obtendo-se o produto final, que pode ser conformado para a fabricação de tijolos, telhas, blocos para pavimentação e edificação, ou material de mesma natureza em que a resistência mecânica e a dureza, superiores aos níveis verificados em produtos cuja liga seja o cimento ou sucedâneo, sejam características necessárias ou desejáveis.

[028] Vale dizer que o chorume, extremamente nocivo ao meio ambiente por ser derivado de processos biológicos, químicos e físicos, e da decomposição de resíduos orgânicos, pode e preferencialmente é aproveitado no processo em comento, uma vez que serve tão somente para umedecer a terra na mistura prévia, o que resulta em sensível economia ambiental, já que o produto, devidamente tratado do ponto de vista bacteriológico, é isento do odor que lhe é característico.

[029] Uma vez realizada a mistura prévia e obtido o componente aglomerante, o processo prevê a mistura com o material proveniente do lixo comum e do rejeito, da qual, depois do processo de secagem, obtém-se produto final, extremamente duro e adequado para resistir a demandas de esforço superiores às quais podem ser submetidos tijolos e telhas cuja liga seja o cimento.

[030] Numa alternativa preferencial, ao invés do material proveniente do lixo comum e do rejeito, o aglutinador é misturado ao entulho da construção civil, caso em que, uma determinada quantidade do material triturado é depositada em camadas sobre uma superfície de entulho no interior de um batedor/agitador de uso comum, e assim sucessivamente até que se obtenha a quantidade ideal para umidificação e adição de solvente, e para nova mistura por batimento, em proporções semelhantes às da principal alternativa, quais sejam: 1 parte do material resultante da redução do volume do poliestireno expandido para aproximadamente 0,5 a 8 partes de terra umedecida; e 1 parte dessa mistura para aproximadamente 0,5 a 8 partes do entulho da construção civil.

DESCRIÇÃO DOS EXEMPLARES DESENHATIVOS

[031] A caracterização da presente invenção é dada por meio de desenhos representativos a partir da solução proposta, de tal forma que as etapas do processo possam ser inferidas.

[032] As figuras, em diagramas de bloco, expressam a forma preferencial de se realizar o invento, e fundamentam a presente descrição por meio de remissões numéricas e consecutivas onde são aclarados aspectos inerentes a cada etapa do processo comum um todo, subentendidas pela representação adotada, determinando precisamente a tutela pleiteada. Tais figuras são meramente ilustrativas e podem apresentar variações, desde que não fujam do inicialmente pleiteado.

[033] Dessa forma, tem-se que: [034] A Figura 1 mostra a forma preferencial de consecução do processo, i. é: trituração do poliestireno estendido (1) e posterior redução de volume (2) mediante a adição de solvente de uso comum ou sucedâneo, para adição de terra (3) umedecida e batimento (4), e posterior acréscimo do resíduo sólido (5), cuja umidade pode elevada pela adição de água, água e chorume ou apenas chorume (6).

[035] A Figura 2 descreve a forma alternativa de consecução do processo, em que a trituração (1) do poliestireno expandido é sucedida pela mistura (4) em sistema de camadas por sobreposição no dispositivo de batimento de uso comum do entulho/resíduo sólido (5), de modo que uma determinada quantidade de poliestireno expandido triturado (1) seja depositada em camadas sobre uma superfície de entulho/resíduo sólido (5) no interior do dispositivo de batimento ou sucedâneo (4), e assim sucessivamente até que se obtenha uma quantidade ideal para que seja umedecida (6), acrescida do solvente (2) e misturada por batimento (4).

DESCRIÇÃO DETALHADA DO OBJETO DA PATENTE

[036] O processo para o reaproveitamento de resíduos, onde resíduos sólidos oriundos do rejeito e do lixo comum são misturados e reutilizados, a partir da produção de componente aglomerante para a fabricação de tijolos e produtos congêneres, ensina conceito operativo cujo pressuposto é a produção de componente aglutinador, obtido pela adição de solvente ou sucedâneo a determinada porção de poliestireno expandido, ou material plástico celular e rígido, cuja reação resulta na redução do volume do produto, que é tomado num componente viscoso ao qual é adicionada terra umedecida com água ou chomme.

[037] Referido aglutinante funciona como uma espécie de catalisador e substitui com vantagens o cimento ou sucedâneo na liga de materiais como tijolos e telhas, p.ex.

[038] Assim, a partir da trituração de material plástico celular e rígido, de constituição preferentemente granular, como é o poliestireno expandido, cujo volume é reduzido pela aplicação de solvente de uso comum ou sucedâneo, obtém-se uma mistura prévia, viscosa ao ponto de poder ser acrescida de terra, água e/ou chorume, proporcionando a produção do elemento aglutinador propriamente dito.

[039] Numa forma alternativa, o processo parte da trituração de material plástico celular e rígido, o qual é misturado com entulho/resíduo sólido em sistema de sobreposição em camadas, de modo que uma determinada quantidade do material triturado seja sobreposto a uma determinada quantidade de entulho/resíduo sólido, por batimento e pela adição simplesmente de água ou de água e chorume ou apenas chorume, e assim sucessivamente até que se obtenha o elemento aglutinador com características idênticas ao da primeira alternativa, para a fabricação de blocos, tijolos, pisos e materiais de mesma natureza.

[040] O processo de reaproveitamento de resíduos em comento pressupõe etapas consubstanciadas, então, na trituração de poliestireno expandido ou sucedâneo, cujo volume pode ser reduzido antes ou depois, mediante o emprego de solvente.

[041] Isso para que o material plástico celular e rígido, uma vez triturado, reduzido e volume e adicionado com terra umedecida, seja misturado ao lixo, ao rejeito de lixo ou diretamente ao entulho da construção civil, funcionando como liga substitutiva do cimento ou sucedâneos, de modo que desse material resultem telhas, tijolos, blocos para pavimentação e edificação tão ou mais duros e resistentes que os convencionais.

REIVINDICAÇÕES

Claims (4)

1 - PROCESSO PARA O REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS ORIUNDOS DO LIXO COMUM, DO REJEITO DO PROCESSO CONVENCIONAL DE RECICLAGEM E DE ENTULHOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL, PELA MISTURA COM COMPÓSITO AGLOMERANTE PARA A FABRICAÇÃO DE TIJOS E PRODUTOS CONGÊNERES, compreendendo mistura em dispositivos de batimento de uso comum, e solvência de poliestireno (EPS) ou sucedâneo para que, reduzido em volume, seja utilizado para a produção de compósito aglomerante, caracterizado pelo fato de o compósito aglomerante (1, 2, 3) agir como liga para processo de mistura (4) com resíduos sólidos (5) provenientes do lixo comum, do rejeito do processo de reciclagem do lixo e da construção civil.

2 - PROCESSO PARA O RE APRO VEIT AMENT O DE RESÍDUOS SÓLIDOS ORIUNDOS DO LIXO COMUM, DO REJEITO DO PROCESSO CONVENCIONAL DE RECICLAGEM E DE ENTULHOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL, PELA MISTURA COM COMPÓSITO AGLOMERANTE PARA A FABRICAÇÃO DE TIJOS E PRODUTOS CONGÊNERES, de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizado pelo fato de o compósito aglomerante suprimir e substituir o emprego de outros componentes de liga, como o cimento.

3 - PROCESSO PARA O RE APRO VEIT AMENT O DE RESÍDUOS SÓLIDOS ORIUNDOS DO LIXO COMUM, DO REJEITO DO PROCESSO CONVENCIONAL DE RECICLAGEM E DE ENTULHOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL, PELA MISTURA COM COMPÓSITO AGLOMERANTE PARA A FABRICAÇÃO DE TIJOS E PRODUTOS CONGÊNERES, de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizado pelo fato de o compósito aglomerante resultar da trituração (1) e redução do volume (2) de material plástico, de constituição granular e rígido, mediante aplicação de solventes de uso comum, e da adição de terra umedecida (3).

4 - PROCESSO PARA O RE APRO VEIT AMENT O DE RESÍDUOS SÓLIDOS ORIUNDOS DO LIXO COMUM, DO REJEITO DO PROCESSO CONVENCIONAL DE RECICLAGEM E DE ENTULHOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL, PELA MISTURA COM COMPÓSITO AGLOMERANTE PARA A FABRICAÇÃO DE TIJOS E PRODUTOS CONGÊNERES, de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizado pelo fato de a trituração (1) do plástico poder ser sucedida por mistura (4) em sistema de deposição sucessiva em camadas do entulho/resíduo sólido (5), umedecida (6) e acrescida do solvente (2) durante o batimento (4).