BRPI1002521A2 - sistema de processamento e tratamento de resìduos sólidos urbanos em unidade mecanizada e automatizada de homogeinização, compostagem e triagem - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE PROCESSAMENTO E TRATAMENTO DE RESìDUOS SóLIDOS URBANOS EM UNIDADE MECANIZADA E AUTOMATIZADA DE HOMOGENEIZAçãO, COMPOSTAGEM E TRIAGEM. Refere-se a presente Patente de Invenção a um sistema que viabiliza técnica, operacional e economicamente o processamento, tratamento e destinação final dos resíduos sólidos urbanos feitos através do processamento dos resíduos em uma unidade mecanizada e automatizada de homogeneização, compostagem e triagem onde será possível viabilizar os seguintes aspectos: o aumento da quantidade de materiais recicláveis que serão separados dará ao sistema viabilidade económica, permitindo a sua sustentabilidade; a não destinação dos rejeitos em aterros sanitários, lixões ou queima dará ao sistema viabilidade ambiental; o sistema será um fator de inclusão social, pois gerará empregos diretos e indiretos, movimentando a cadeia produtiva que envolve a reciclagem. O sistema proposto envolve um projeto operacional que está concordante com os equipamentos para ele especialmente desenvolvidos, como, o equipamento revolvedor com helicóides especiais (10), o pré-triturador (4), caçamba motorizada e automatizada (8), esteiras de dimensões especiais (3, 7, 12 e 15), peneira rotativa especial (13) e demais tulhas, bags e rampa de descarga.

Description

SISTEMA DE PROCESSAMENTO E TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS EM UNIDADE MECANIZADA E AUTOMATIZADA DE HOMOGENEIZAÇÃO, COMPOSTAGEM E TRIAGEM

O presente relatório descritivo para Patente de Invenção refere- se ao desenvolvimento técnico, funcional e operacional conseguido pelo sistema de processamento e tratamento dos resíduos sólidos urbanos em unidades mecanizadas e automatizadas de homogeneização, compostagem e triagem. O sistema proposto é subsidiado por elementos capazes de apresentar uma nova solução ao estado da técnica e da metodologia, trazendo um efeito técnico inesperado através de sua atividade inventiva inovadora.

O sistema de processamento e tratamento dos resíduos sólidos urbanos em unidades mecanizadas e automatizadas de homogeneização, compostagem e triagem, tem por finalidade resolver vários problemas enfrentados em relação ao processamento, tratamento e destinação final dos resíduos sólidos urbanos - RSU, tais como: as baixas taxas de reciclagem existentes nos processos convencionais de triagem do lixo, o excesso de trabalho manual, a grande contaminação de matérias primas que poderiam ser recicladas, a falta de mecanismos com viabilidade técnica e operacional para a compostagem de grandes quantidades de material orgânico existente nos RSUs, o grande impacto ambiental causado pela deposição dos rejeitos ou do lixo na sua integralidade em aterros sanitários ou em lixões a céu aberto e os altos custos gerados para as administrações públicas em função da falta de alternativas de mecanismos diferenciados. A finalidade do sistema inventado é possibilitar que os resíduos sólidos urbanos, o lixo domiciliar, cujas potencialidades econômicas são pouco aproveitadas, sejam processados em sua totalidade, tratando a fração orgânica pelo processo de compostagem termofílica aeróbia em Ieiras mecanizadas e automatizadas após um processo mecanizado de homogeneização, transformando-a em um composto orgânico sólido, seco e isento de contaminações por agentes biológicos causadores de doenças em seres humanos ou animais de estimação, a reciclagem total das matérias primas existentes e o aproveitamento integral da fração considerada como rejeito como matéria seca, possível de ser aproveita na produção de energia termoelétrica. O objetivo do referido mecanismo é dar a viabilidade técnica, operacional e econômica para o tratamento e destinação final do lixo domiciliar, aproveitando todas as potencialidades dos materiais recicláveis, tratando de forma segura as frações orgânicas para produzir benefícios a toda à cadeia econômica existente em relação ao lixo urbano. Portanto, com o sistema inventado, além das inúmeras vantagens ambientais que serão produzidas pela reutilização, reciclagem e reaproveitamento de elementos antes contaminadores e degradadores do meio ambiente, serão gerados inúmeros benefícios sociais e econômicos, através do aumento da qualidade de vida para as pessoas que convivem diretamente com os problemas causados pela falta de um tratamento adequado dos materiais que serão reaproveitados e, pela geração de milhares de empregos diretos e indiretos a serem criados em todo o ciclo, principalmente, pela reciclagem, comercialização e utilização de milhões de toneladas de matérias primas oriundas de fontes não renováveis e que, fatalmente seriam dispensadas em aterros sanitários, causando malefícios irreparáveis ao ambiente natural. O sistema de processamento e tratamento de resíduos sólidos urbanos em unidade mecanizada e automatizada de homogeneização, compostagem e triagem, contrario aos sistemas do estado da técnica, faz a compostagem ser automatizada e realizada antes da triagem dos resíduos, ou seja, a separação e classificação dos materiais somente ocorre após o tratamento de todo o lixo nas Ieiras de compostagem, o que garante um processo limpo, inodoro, sem a presença de vetores ou geração de chorume.

Finalizando, o conceito inventivo do sistema proposto define-se pelo processamento mecanizado de 100% dos resíduos sólidos urbanos, eliminando substancialmente o contato humano com estes resíduos, tratamento por compostagem termofílica aeróbia da fração orgânica transformando-a em composto orgânico sólido, seco e estabilizado e a reciclagem total das demais matérias existentes, dessa maneira eliminando integralmente a necessidade da disposição final em aterros sanitários ou em quaisquer outras formas.

No intuito de ilustrar e esclarecer a patente em questão, conforme preconiza o relatório, segundo forma básica e preferencial elaborada pelo requerente, faz-se referencias às ilustrações anexas que enumeradas detalham e subsidiam o presente relatório descritivo, sem, contudo, pretender a restrição de suas configurações quanto a proporções, mecanismos e materiais utilizados na sua construção ou produção industrial.

FIG.01- Apresenta uma vista geral do Sistema, a ser originada pela instalação de uma rampa de descarga dos RSUs (1), uma esteira automatizada de abertura dos invólucros que contém RSUs (2), uma esteira de transbordo (3), um pré triturador (4), um detector de metais terrosos com uma esteira pequena (5), uma tulha de recepção dos materiais triturados (6), uma esteira de transporte dos materiais triturados (7), uma caçamba de transporte dos materiais processados com carrinho de transporte (8), uma Ieira de compostagem com vários vãos de compostagem e trilhos de deslocamento (8), um equipamento revolvedor automatizado com helicóides (10), uma tulha de recepção dos resíduos já compostados (11), uma esteira de transporte dos materiais compostados (12), uma peneira automatizada (13), uma tulha móvel para recepção do composto orgânico peneirado (14), uma esteira para a triagem dos materiais inorgânicos pós compostagem (15), um container especial para acondicionamento dos rejeitos (16), um conjunto de bags , tulha e prensa hidráulica (17), um setor para destinação final do material prensado (18), e , dispostos em vários pontos do desenho da FIG.1 elementos não numerados e nem quantificados como bags, carrinhos de transporte e outros elementos essenciais ao funcionamento do sistema.

FIG.2- Apresenta uma vista detalhada dos mecanismos diferenciados de processamento e tratamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU), composto por um sistema de esteiras de transporte (3), um pré triturador (4), um detector de metais ferrosos (5), uma tulha (6) acoplada a uma esteira de transporte dos resíduos (7), uma caçamba com carrinho de deslocamento automatizado (8).

FIG.3- Apresenta uma visão detalhada do sistema de compostagem automatizado e mecanizado, composto por Ieiras de compostagem paralelas com trilhos de deslocamento sobre as muradas de separação(9) e um equipamento revolvedor automatizado com helicóides (10), com um sistema de distribuição de líquidos acoplado. FIG.4- Apresenta uma visão detalhada do sistema de peneiramento e triagem final dos resíduos após compostagem, composta de uma tulha de recepção (11), uma esteira de transbordo (12), uma peneira rotativa com sistema de separação dos materiais por sopro e densidade (13), uma esteira de triagem (15), bags para acondicionamento dos materiais separados (15), caçamba móvel para transporte dos materiais (15), e, outros materiais como bags e contêineres pertinentes aos processo.

Como se pode inferir pela análise das figuras anexas, os resíduos sólidos urbanos (RSU), após a coleta realizada pela prefeitura municipal ou empresa contratada em caminhões comuns ou compactadores, é encaminhado ao local onde está implantada a unidade mecanizada e automatizada de homogeneização, compostagem e triagem final, onde é descarregado em uma plataforma-rampa móvel ou fixa, em declínio, (1) para em seguida ser movido até a esteira de abertura dos invólucros (sacos e sacolas) (2) e, após este procedimento é conduzido para a esteira de retirada dos materiais de maior volume (3). Em seguida os RSUs são processados em um pré-triturador para homogeneização das frações orgânicas e inorgânicas (4). Após o processamento no pré-triturador, os resíduos passam por um sistema de detecção de metais ferrosos (5) onde estes são captados e separados em recipientes propriamente desenhados para a finalidade. Em seguida são despejados numa tulha (6) e conduzidos por uma esteira de transbordo (7) até a caçamba automatizada de transporte (8) para a Ieira de compostagem (9) onde serão processados por um equipamento revolvedor automatizado (10) que percorre os vãos sobre trilhos em sentido longitudinal. Após o lixo ser despejado dentro do vão de compostagem, o revolvedor helicoidal será acionado para movimentar, misturar, espalhar, descompactar e aerar o resíduo, que ao entrar em contato com outros resíduos já em decomposição já existentes na leira, iniciará imediatamente o processo de tratamento através da compostagem termofílica aeróbia. O revolvedor (10) utilizando-se de um distribuidor de líquidos nele acoplado, fará também, periodicamente, a aplicação de água na massa em compostagem, objetivando manter as condições ideais de umidade, temperatura e aeração, fatores preponderantes para o correto funcionamento das atividades biológicas realizadas pelos micro- organismos que estão acelerando a decomposição da parte orgânica do lixo. Após a compostagem dos resíduos, que levará um período médio de 30 dias, elimina-se a aplicação de água e, utilizando-se da energia solar, pois a leira é coberta com telhas de materiais transparente, do vento, do revolvimento mecânico, realizado pelo revolvedor helicoidal, e da temperatura existente na massa em compostagem, produzida pela ação dos micro-organismos termofílicos, inicia-se a secagem, que após realizada, permite que o material seja retirado da leira seco, independentemente das condições climáticas da estação ou região. Após a secagem os resíduos são retirados por um sistema automatizado, podendo-se utilizar também um equipamento com concha (11) (Bob Cat / trator / carregadeira / retro-escavadeira). Após a retirada os resíduos agora compostados e secos serão despejados em uma tulha (11) que servirá de depósito antes do peneiramento. Na tulha de depósito uma esteira (13) carregará o lixo até a peneira rotativa, alimentando-a continuamente para o correto funcionamento do processo. Na primeira parte da peneira (13) serão separados por granulometria o composto orgânico degradado e estabilizado, ou seja, se passou pela peneira é porque está pronto. Após a separação feita pela tela da peneira, o adubo cai por uma tulha (14) é embalado em bags ou colocado em um depósito utilizando-se de containeres móveis ou de uma esteira de transporte, onde será processado, embalado, pesado e estocado. Na segunda parte da peneira onde a granulometria da tela será maior (13), serão separados os materiais inorgânicos que ficaram isentos de contaminações orgânicas durante o processo de compostagem.

Estes materiais que geralmente são considerados rejeito pelas suas características variadas e a diversidade de matérias primas existentes, poderão ser estocados para serem utilizados como matéria seca para a produção de energia termoelétrica ou encaminhados para processos finais de separação mecanicamente mais sofisticados. Os materiais de menor densidade serão separados por um sistema de sopro (13) e os de maior densidade serão deslocados através de uma calha afunilada (15) para uma esteira de triagem (15) onde serão classificados e encaminhados para a destinação final adequada que cada tipo de matéria prima requer.

O "sistema de processamento e tratamento de resíduos sólidos urbanos em unidades mecanizadas e automatizadas de homogeneização, compostagem e triagem diferencia-se dos demais sistemas de tratamento e destinação final de resíduos sólidos urbanos-RSUs, pela metodologia operacional a ser adotada. O processo prevê a ordem inversa no que tange à recuperação dos materiais e matérias primas existentes nos resíduos. O processo se define pelo conjunto de métodos novos para a manipulação e processamento, equipamentos convencionais e desenvolvidos especialmente para a tecnologia proposta onde os resíduos serão primeiramente compostados após serem homogeneizados pelo pré- triturador e serão triados manualmente e mecanicamente após o ciclo de compostagem termofílica aeróbia.

Desse modo, tratou-se no presente instrumento legal de um mecanismo de processamento, tratamento e destinação final dos resíduos sólidos urbanos, de origem domiciliar, especificamente, que utilizar-se-á de materiais e métodos inovadores, onde os resíduos passarão por um processo que permitirá aumentar significativamente os índices de reciclagem de materiais, eliminar a destinação final em aterros sanitários ou quaisquer outras formas de disposição danosas ao meio ambiente. Idealizado a partir de uma concepção inventiva, conforme se pode verificar pela analisa realizada no relatório acompanhada por ilustrações anexas, onde o mesmo apresenta características técnicas e funcionais completamente inéditas em relação a tudo que conhecemos no estado da técnica para o processamento, tratamento e destinação final dos resíduos sólidos domiciliares urbanos, merecendo, portanto, a proteção legal pleiteada.

Claims (5)

1. SISTEMA DE PROCESSAMENTO E TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS EM UNIDADE MECANIZADA E AUTOMATIZADA DE HOMOGENEIZAÇÃO, COMPOSTAGEM E TRIAGEM, caracterizado por ser um mecanismo de tratamento dos resíduos sólidos domiciliares urbanos que utiliza uma metodologia operacional inovadora através do processamento dos resíduos após a sua descarga na rampa, com uma pré-trituração antes do encaminhamento à Ieira de compostagem termofílica aeróbia, onde a fração orgânica é totalmente transformada em composto orgânico, sólido e seco, permitindo o total aproveitamento ou reciclagem das frações inorgânicas., que terão a sua separação beneficiada pelos procedimentos de compostagem e peneiramento. Pelo processo proposto, os materiais inorgânicos que antes estavam sem condições de serem separados para serem encaminhados à reciclagem

2. SISTEMA DE PROCESSAMENTO E TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS EM UNIDADE MECANIZADA E AUTOMATIZADA DE HOMOGENEIZAÇÃO, COMPOSTAGEM E TRIAGEM, caracterizado pela automação dos equipamentos, transformando o processo possível de ser realizado com o mínimo de contato humano, evitando assim a inviabilidade comum nos processos de triagem dos resíduos domiciliares em função da grande contaminação existente.

3. SISTEMA DE PROCESSAMENTO E TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS EM UNIDADE MECANIZADA E AUTOMATIZADA DE HOMOGENEIZAÇÃO, COMPOSTAGEM E TRIAGEM, caracterizado por um sistema de trituração de alta performance (5) onde os resíduos são processados com a finalidade de sua homogeneização antes de serem encaminhados para o processo de compostagem nas leiras. Os resíduos serão triturados em partículas de até 0,25 m, praticamente na totalidade coletada, sendo retirados somente os materiais de maior volume.

4. SISTEMA DE PROCESSAMENTO E TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS EM UNIDADE MECANIZADA E AUTOMATIZADA DE HOMOGENEIZAÇÃO, COMPOSTAGEM E TRIAGEM, caracterizado pelo sistema de transporte que utiliza caçambas automatizadas (8) que transportam os resíduos homogeneizados até o interior da Ieira de compostagem (9) onde serão revolvidos periodicamente por um equipamento revolvedor com helicóides (10) até a fração orgânica ser transformada em composto orgânico sólido e seco, possível de ser peneirado, separado e reciclado.

5. SISTEMA DE PROCESSAMENTO E TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS EM UNIDADE MECANIZADA E AUTOMATIZADA DE HOMOGENEIZAÇÃO, COMPOSTAGEM E TRIAGEM, caracterizado por um sistema de separação composto de uma peneira especial dividida em fases de malha onde os resíduos serão processados após a compostagem, secos. A peneira é rotativa (14) e o composto orgânico é separado na primeira fase. Nas fases seguintes os materiais de densidades diferentes serão separados por precipitação e por um túnel de vento.