IT201900002021A1 - Processo per recuperare materiale in plastica e impianto relativo - Google Patents

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“Processo per recuperare materiale in plastica e impianto relativo”

DESCRIZIONE

Settore della Tecnica

La presente invenzione si riferisce, in generale, ad un processo per recuperare materiale in plastica e ad un impianto configurato per realizzare tale processo.

In particolare la presente invenzione si riferisce ad un processo per il recupero e la granulazione di rifiuti in plastica, in particolare rifiuti in materie plastiche polipropileniche e ad un impianto configurato per realizzare tale processo.

Arte Nota

Sono noti processi e relativi impianti per il recupero e la granulazione di rifiuti in materie plastiche, in particolare per il recupero e la granulazione di materie plastiche polipropileniche, a cui di qui in avanti si fa preferibilmente riferimento. Ad esempio è noto il processo 500 illustrato in Fig. 1, in cui il recupero e la granulazione dei rifiuti in materie plastiche polipropileniche comprende le seguenti fasi:

- una fase 510 in cui vengono introdotti nell’impianto i rifiuti in plastica;

- una fase 520 in cui vengono introdotte nell’impianto materie prime in polipropilene; - una fase 530 successiva alla fase 510 in cui i rifiuti vengono triturati in modo da ridurne la volumetria arrivando a pezzature, ad esempio, con lati compresi fra 10 e 30 cm.

- una fase 540 in cui i rifiuti triturati vengono uniti alle materie prime in polipropilene introdotte nella fase 520 e assoggettati ad un processo di addensazione. In accordo all’arte nota la fase di addensazione 540 è una fase meccanica effettuata a caldo e con aggiunta di acqua. Tale fase ha lo scopo di aumentare il peso specifico del polipropilene di recupero e di ottenere Materie Prime Secondarie (MPS) conformi, ad esempio, allo Standard UNIPLAST UNI 10667 con grumi di pezzatura di dimensioni predefinite, ad esempio comprese fra 5 e 15 mm;

- una fase 550 di compoundazione in cui le materie plastiche ottenute nella fase 540 vengono miscelate con additivi e cariche minerali di tipo noto ed estruse.

Un problema del processo noto e del corrispondente impianto riguarda il fatto che almeno la fase di addensazione 540 richiede, in accordo all’arte nota, di essere effettuata a caldo.

Tale fatto comporta almeno due ulteriori problemi.

Il primo problema, non certo trascurabile, è che la qualità del materiale recuperato, per quanto conforme alle norme in uso, presenta, nel caso di processo con almeno una fase a caldo, caratteristiche chimico-fisiche inferiori a quelle ottenibili mediante un processo a freddo, come verificato sperimentalmente dalla Richiedente.

Il secondo problema, probabilmente più rilevante, è che un processo, che comprenda almeno una fase a caldo, comporta come conseguenza elevati consumi energetici che incidono negativamente sia sul costo del materiale recuperato che sull’esigenza sempre più presente di ridurre quanto più possibile il consumo di risorse energetiche.

In generale, la Richiedente ha osservato che l'arte nota non è in grado di risolvere in modo efficace il problema più generale di prevedere processi per il recupero di materie plastiche che evitino la presenza di fasi a caldo.

La Richiedente ha anche osservato che l’arte nota non è in grado di risolvere i problemi specifici sopra elencati derivanti dal fatto di prevedere processi per il recupero di materie plastiche che comprendano anche fasi a caldo.

Descrizione dell’Invenzione

Scopo della presente invenzione è un processo ed un impianto per recuperare materiale in plastica che superi almeno i problemi sopra elencati dell’arte nota.

Raggiunge lo scopo il processo per recuperare materiale in plastica avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni che seguono.

La presente invenzione riguarda anche un impianto per recuperare materiale in plastica avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni che seguono.

La seguente descrizione sintetica dell'invenzione è data allo scopo di fornire una comprensione di base di alcuni aspetti dell'invenzione.

Questa descrizione sintetica non è una descrizione estesa e come tale non va intesa come atta a identificare elementi chiave o critici dell'invenzione, o atta a delineare lo scopo dell'invenzione. Il suo solo scopo è di presentare alcuni concetti dell'invenzione in forma semplificata come un'anticipazione alla descrizione di dettaglio riportata sotto.

In accordo ad una caratteristica di una forma preferita di realizzazione il processo per recuperare materiale in plastica comprende in sequenza una pluralità di fasi configurate per trattare il materiale di recupero in plastica evitando l’uso di acqua di addensazione.

In accordo ad un'ulteriore caratteristica della presente invenzione, il materiale di recupero in plastica è gestito, prevalentemente, sotto forma di flakes mescolati ad aria che, prima di una fase di realizzazione di un flusso forzato e di una fase di estrusione, vengono concentrati, separando i flakes dall’aria.

In accordo ad un'altra caratteristica della presente invenzione, la fase di estrusione, non prevedendo fasi di addensazione dei flakes con acqua, permette di realizzare elevata produttività con limitato consumo energetico.

Descrizione Sintetica delle Figure

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio delle annesse figure, in cui elementi indicati con uno stesso o un simile riferimento numerico indicano elementi che hanno stessa o simile funzionalità e costruzione ed in cui:

Fig. 1 rappresenta un esempio di processo per il recupero di materie plastiche in accordo all’arte nota;

Fig. 2a e 2b rappresentano uno schema di flusso del processo per il recupero di rifiuti in materie plastiche in accordo ad una forma di realizzazione considerata preferibile;

Fig. 3 rappresenta un esempio di impianto configurato per realizzare il processo rappresentato nelle Fig.2a e 2b;

Fig. 4 rappresenta un esempio di apparato previsto nell’impianto di Fig.3;

Fig. 5a e 5b rappresentano un esempio di ulteriori apparati previsti nell’impianto di Fig. 3;

Fig. 6a e 6b rappresentano un esempio di altri apparati previsti nell’impianto di Fig. 3;

Fig. 7 rappresenta un esempio di ulteriore altro apparato previsto nell’impianto di Fig. 3; e

Fig. 8 rappresenta un esempio di altro apparato previsto nell’impianto di Fig.3.

Nell’ambito della presente descrizione termini quali: superiore, inferiore, longitudinale, ortogonale, laterale, sopra, sotto, ecc. sono usati nel loro significato convenzionale fatte salve indicazioni in contrario.

Descrizione di una Forma Preferita di Realizzazione

Con riferimento alle Fig.2a, 2b viene descritto il processo 100 per il recupero di materiale in plastica, ad esempio rifiuti in plastica polipropilenica, a cui di qui in avanti, in accordo all’esempio di realizzazione qui descritto, si fa preferibilmente riferimento.

Il processo 100 comprende una pluralità di fasi in sequenza eseguite, preferibilmente, da rispettivi apparati o celle di un impianto 10 (Fig.2a, Fig.2b, Fig. 3) come verrà chiarito di seguito in dettaglio.

Alcune fasi del processo 100, come facilmente comprensibile da persone esperte nel settore, possono essere eseguite da una pluralità di apparati equivalenti disposti in parallelo. Nella presente descrizione, comunque, si è preferito descrivere il processo come un insieme di fasi svolte in sequenza da singoli apparati o celle dell’impianto 10, allo scopo di evitare inutili ridondanze.

Il processo di recupero comprende alcune fasi iniziali di preparazione dei rifiuti in plastica che sono preliminari al processo di recupero vero e proprio.

Le fasi iniziali comprendono, ad esempio:

- 105 predisposizione materiali di processo e additivi, dosatura e invio degli stessi materiali e additivi in modo che possano essere miscelati con i rifiuti. Preferibilmente i materiali di processo comprendono materie prime in polipropilene, ad esempio materie prime in polipropilene di prima e seconda scelta e gli additivi comprendono, ad esempio, additivi in grado di dare caratteristiche di auto-estinguenza ai rifiuti, additivi coloranti e fibre di vetro. Nella fase 105 è previsto che i materiali di processo, stoccati, ad esempio, in silos, siano caricati in un mescolatore e siano inviati ad un dispositivo di dosaggio 61, per esempio Modello FRG030D della Società Definitive Innovation, e successivamente ad una cella di flusso forzato o tramoggia 16, come verrà di seguito descritto in dettaglio. Nella fase 105 è anche previsto, ad esempio, che in parallelo gli additivi siano caricati in un rispettivo dispositivo di refill e dosaggio 62 e, successivamente, mediante due rispettive coclee 64, di tipo noto, inviati alla tramoggia di alimentazione 16.

- 107 predisposizione cariche minerali di processo. Nella fase 107 è previsto, ad esempio, che le cariche minerali di processo, stoccate, preferibilmente, in rispettivi silos, vengano inviate ad un rispettivo dispositivo di Refill e dosaggio 66, di tipo noto, ed in seguito inviate, mediante linee di alimentazione laterali 17, ad un estrusore 18 previsto in una delle fasi del processo 100, come verrà di seguito descritto in dettaglio. In accordo al presente esempio di realizzazione, le cariche minerali comprendono, ad esempio, talco, carbonato di calcio e/o cloruro di bario. - 110 cernita dei rifiuti in plastica da recuperare mediante la rimozione, preferibilmente manuale, di impurità quali, ad esempio, residui di carta o materiali metallici.

- 120 triturazione dei rifiuti e riduzione in flakes (blocchetti) di dimensioni predeterminate, ad esempio di circa 5x10 cm<2>, considerate preferibili nel presente esempio di realizzazione in cui è previsto che il processo 100 sia eseguito a freddo. Tale fase è realizzata, ad esempio, mediante apparati 9 (Fig. 2a, Fig. 2b, Fig. 3) comprendenti lame circolari e vagli meccanici e permette di predisporre i rifiuti per l’esecuzione delle fasi successive. La fase 120 può essere realizzata, ad esempio, con un trituratore modello VAZ 2000 RS FF-T della Società Vecoplan.

- 130 trasporto dei rifiuti sotto forma di flakes mescolati ad aria alla prima fase del processo di recupero vero e proprio. La fase 130 comprende, preferibilmente, il trasferimento dei flakes mescolati ad aria, ad esempio per aspirazione attraverso tubazioni o tubature 12, al primo degli impianti previsti per eseguire le fasi del processo 100 vero e proprio. La fase 130, preferibilmente, è operata mediante ventilatori 11, ad esempio ventilatori centrifughi che per aspirazione immettono i flakes nelle tubazioni 12. Questa fase può essere realizzata, ad esempio, con uno o più ventilatori centrifughi modello KMF 9706 della Società OMT BIELLA. Preferibilmente è anche previsto che, per un determinato tratto in uscita dall’uno o più ventilatori 11, le tubazioni 12 comprendano apposite calamite, note in sé, atte a catturare eventuali residui metallici ancora presenti nei flakes.

Con la fase 130 di trasporto dei flakes, preferibilmente, vengono completate le fasi preliminari al processo vero e proprio di recupero.

Le fasi successive previste nel processo 100 comprendono, in accordo alla forma preferita di realizzazione:

- 210 miscelatura dei flakes mescolati ad aria mediante una o più celle di miscelazione 13 (Fig. 2a-2b, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5a-5b) e trasporto o invio alla fase successiva. In tale fase i flakes ottenuti dai rifiuti (flakes o rifiuti) vengono omogeneizzati, scompattati ed essiccati.

Preferibilmente, precedentemente alla fase 210 vera e propria di miscelatura, i flakes trasportati per aspirazione durante la fase 130, sono convogliati pneumaticamente mediante un giunto girevole 20 (Fig. 4) alla cella di miscelazione 13.

In particolare, il giunto girevole 20 comprende, preferibilmente, un motore elettrico 71 associato ad un motoriduttore a vite 72, il quale tramite una prima puleggia 73 e una cinghia di trasmissione 74 trasmette il moto ad una seconda puleggia 75 di una curva girevole a settori 76.

In uso i flakes mescolati ad aria aspirati dall’uno o più ventilatori 11 vengono caricati all’interno della cella 13 mediante il giunto girevole 20 che, nella forma preferita di realizzazione, permette di garantire condizioni di turbolenza e forte sospensione dei flakes mescolati ad aria all’interno della cella 13.

In accordo al presente esempio di realizzazione la cella di miscelazione 13 (Fig. 5a-5b) comprende una camera 21 comprendente alla base un tappeto 22, ad esempio un tappeto metallico, e su una parete di fondo una fresa 24, ad esempio una fresa comprendente una pluralità di punte sporgenti 57.

In uso, i rifiuti vengono introdotti per mezzo delle tubazioni 12 e del giunto motorizzato 20 nella camera 21 in modo da riempirla e contestualmente viene attivato, ad esempio mediante opportuni sensori e rispettivi attuatori, noti in sé, il tappeto 22 che trasporta i rifiuti verso la fresa 24 che è configurata per miscelare e prelevare i rifiuti dalla camera 21, e dunque dalla cella di miscelazione 13, per inviarli all’apparato successivo.

In particolare, durante la fase di riempimento della camera il tappeto 22 avanza molto lentamente portando i rifiuti a contatto della fresa 24 che li trasferisce poi su una cella di trasporto e pesatura 14 prevista nella fase successiva.

Ancora più in particolare, la fresa 24, in accordo al presente esempio di realizzazione, comprende una parete 51 su cui viene indotto il materiale, una puleggia 52, alla base di un nastro 53 dotato di una pluralità di punte sporgenti 57, un cilindro rotante 54 comprendente una spazzola, nota in sé, ed una tramoggia 55, ad esempio una tramoggia di scarico.

In uso, la fresa 24 è configurata in modo che i rifiuti, preferibilmente indotti verso la parete 51 dal tappeto 22, giungano alla base del nastro 53 dove la puleggia 52 permette la movimentazione verticale degli stessi rifiuti verso l’alto.

La stratificazione dei flakes nella camera 21 crea, nel momento del prelievo da parte delle punte 57, la miscelazione.

In particolare, in accordo al presente esempio di realizzazione, i flakes mescolati ad aria, grazie alla movimentazione verticale, raggiungono l’estremità superiore del nastro 53 ed entrano in contatto con la spazzola del cilindro rotante 54.

Ancora più in particolare la spazzola del cilindro rotante 54 entra in contatto con le punte 57 del nastro 53 e permette il distacco dei flakes mescolati ad aria, così da inviarli tramite la tramoggia di scarico 55 alla cella successiva per l’esecuzione della fase successiva.

- 220 trasporto e pesatura dei flakes mescolati ad aria mediante uno o più nastri trasportatori. In accordo al presente esempio di realizzazione è previsto che i rifiuti in uscita dalla cella di miscelazione 13 vengano convogliati in ingresso alla cella di trasporto e pesatura 14 (Fig. 6a-6b) comprendente, ad esempio, tre nastri trasportatori 31, 32 e 33, disposti in serie ed in cascata comprendenti rispettivi tappeti 31a, 32a, 33a.

Nell’esempio di realizzazione dell’impianto 10 qui descritto, viene illustrato in Fig.6a un primo tipo di nastro trasportatore e in Fig. 6b un secondo tipo di nastro trasportatore.

Naturalmente in accordo ad ulteriori forme di realizzazione può essere presente un solo nastro trasportatore senza per questo uscire dall’ambito di quanto descritto e rivendicato.

Preferibilmente, almeno un nastro trasportatore 32 fra quelli eventualmente presenti nell’impianto 10 è un nastro pesatore configurato per pesare e trasportare i rifiuti provenienti dalla cella di miscelazione 13.

Preferibilmente, il nastro pesatore 32, in base alla pesatura effettuata, è atto a regolare la velocità del proprio tappeto 32a, quella di movimentazione del tappeto 22 della cella di miscelazione 13 e di eventuali ulteriori tappeti 31a, 33a presenti nella cella 14, mediante opportuni controlli, in modo che la movimentazione dei flakes mescolati ad aria sia sincronizzata.

Mediante la cella 14 ed eventuali tubazioni 35, note in sé, il flakes mescolati con aria vengono inviati ad una cella di condensazione 15 prevista nella fase successiva.

- 230 concentrazione e dosaggio dei flakes mescolati con aria in modo da separare l’aria dai flakes. In questa fase è previsto che una cella di compattazione o condensatore meccanico 15 (Fig.7), ad esempio un condensatore a palette Modello CP14 della Società OMT BIELLA, operi in modo da eliminare l'aria e concentrare i flakes ottenuti dai rifiuti in plastica generando al contempo una sovra-pressione aeraulica. La fase 230 ha la funzione di concentrare e dosare i flakes in modo che siano privi di aria e siano predisposti alla fase successiva.

- 240 ricezione in ingresso dei flakes, privi di aria, dei materiali di processo e degli additivi così come dosati e inviati nella fase 105 e realizzazione una loro alimentazione forzata.

In particolare, nella fase 240 è previsto che i flakes, così come concentrati e dosati nella fase 230, ed i materiali di processo e gli additivi, ad esempio provenienti da un soppalco sovrastante la tramoggia, vengano ricevuti in ingresso alla cella di flusso forzato 16, ad esempio una tramoggia 16, in modo che questa realizzi in uscita un’alimentazione forzata dei flakes miscelati con i materiali di processo e gli additivi.

In sintesi, nella fase 240 la tramoggia 16, così come prevista nella forma preferita di realizzazione, è atta a forzare in uscita un flusso di materiali costante e predefinito verso la fase successiva del processo.

Ad esempio, in accordo alla forma preferita di realizzazione, è previsto che la tramoggia ad alimentazione forzata 16 comprenda una zona di ricezione 91 dei flakes e dei materiali di processo, un motore 92, ad esempio un motore elettrico a velocità regolabile, una coclea 93 mantenuta in rotazione dal motore 92 ed una zona di scarico 94 verso la fase successiva del processo.

In uso, è previsto che grazie alla pressione aeraulica generata dal condensatore 15 e all’azione della coclea 93 mantenuta in rotazione dal motore 92, i flakes miscelati con i materiali di processo e gli additivi, siano forzati verso la zona di scarico 94, prevista alla base della tramoggia 16, per essere inseriti nell’estrusore 18.

In particolare, in accordo alla forma preferita di realizzazione, in uso, la velocità di rotazione della coclea 93 è proporzionale alla quantità di materiale proveniente dalle fasi precedenti.

Ancora più in particolare la velocità di rotazione della coclea 93 è determinata in funzione della quantità di flakes provenienti dalla cella di trasporto e pesatura 14 e dal condensatore 15 collegato in cascata alla cella di trasporto e pesatura 14.

In sintesi, la cella di trasporto e pesatura 14 è configurata in modo da regolare, mediante opportuno controlli, oltre alla velocità del tappeto 22 anche la velocità di rotazione della coclea 93 in modo che sia garantita, nella fase di alimentazione forzata 240, una velocità di avanzamento coerente ed uniforme dei flakes miscelati con i materiali di processo e gli additivi.

- 250 estrusione di materiali in ingresso dalla fase di alimentazione forzata 240 e delle cariche minerali di processo provenienti dalla fase 107. Nella fase 250 è previsto che una cella di estrusione 18 (Fig. 8), sia predisposta per estrudere i materiali in ingresso in modo che vengano successivamente predisposti, in modo noto, come prodotti finiti per la vendita.

In accordo alla forma preferita di realizzazione la cella di estrusione 18, ad esempio un estrusore, sia un estrusore co-rotante comprendente uno o più motori 81, ad esempio motori elettrici a velocità regolabile, un corpo centrale 82, un cilindro 83 compreso nel corpo centrale 82, due viti di estrusione 84 interne al cilindro 83.

In uso, le due viti 84 ruotano, spinte dall’uno o più motori, nello stesso senso, all’interno del cilindro 83, preferibilmente scaldato, in modo noto, mediante resistenze elettriche.

L’uno o più motori 81, previsti, ad esempio, a inizio estrusore 18, sono configurati per garantire l’energia e la spinta necessaria all’estrusione dei materiali proveniente dalla tramoggia 16.

In particolare, la velocità di estrusione, regolata dai motori elettrici 81, è determinata in funzione della quantità dei materiali provenienti dalle fasi precedenti e in particolare dalla fase di alimentazione forzata 240.

In sintesi, la cella di trasporto e pesatura 14 è configurata in modo da regolare, mediante opportuno controlli, anche la velocità di estrusione della cella di estrusione in modo che sia garantita, nella fase di estrusione 250, una velocità di avanzamento coerente ed uniforme dei materiali.

In accordo alla forma preferita di realizzazione, in una zona intermedia del percorso di estrusione delle viti 84, è previsto che vengano aggiunte le cariche minerali tramite rispettive linee di alimentazione laterali 17.

Tale scelta tecnica è considerata preferibile in quanto le cariche minerali non necessitano di subire il processo completo di estrusione.

In accordo ad altre forme di realizzazione le cariche minerali possono essere introdotte anche all’inizio del percorso di estrusione.

In accordo alla forma preferita di realizzazione è previsto che l’estrusore 18, funzionando ad una velocità proporzionale alla quantità dei materiali in ingresso, permetta di ottenere alla fine del processo 100, grazie anche all’assenza di acqua di addensazione, un’elevata produttività, ad esempio compresa fra 2500 ai 4000 kg/h a seconda della qualità dei rifiuti, con un consumo energetico molto ridotto, compreso tra 0,12 e 0,15 kW/kg/h.

Grazie al processo 100 descritto, che prevede una addensazione o compattazione dei rifiuti senza apporto di calore, è possibile ottenere in uscita dall’estrusore 18 un materiale in plastica o prodotto finito con caratteristiche tecniche di qualità superiore a quella ottenibile mediante i processi noti, come ad esempio il processo 500.

In accordo alla forma preferita di realizzazione è previsto che all’estrusore 18 sia associato un gruppo di degasaggio 19, di tipo noto, ad esempio un gruppo Modello TRH della Società Pompe Travaini.

In particolare è previsto che, in uso, il gruppo di degasaggio 19 sia configurato per garantire l’eliminazione di gas generato durante la fase di estrusione.

Per completezza di descrizione vengono qui anche descritte anche ulteriori fasi del processo 100 che, per quanto preferibilmente previste, sono solo dirette a predisporre i materiali così recuperati alla vendita.

In particolare, a valle della fase di estrusione 250 possono essere presenti le seguenti fasi:

- una fase 260 di filtraggio, comprendente una cella di filtraggio 40 in cui possono essere compresi, ad esempio, due filtri in cascata, 41 e 42, ad esempio, un primo filtro automatico autopulente Modello RAS500 della Società FIMIC ed un secondo filtro Modello BDO 190/300 della Società BD PLAST.

I filtri sono configurati per catturare, in modo noto, eventuali sostanze dovute al processo di recupero, i.e. materiale “sporco”, come ad esempio eventuali oli usati nell’estrusore, residui chimici dovuti agli additivi ed eventuali polveri e far uscire materiale “pulito”, quale il materiale plastico da commercializzare.

- una fase 270 di taglio e raffreddamento che è configurata per dividere il materiale plastico recuperato in composti (compounds) di dimensioni e peso aventi caratteristiche predeterminate e per raffreddarlo, preferibilmente con acqua.

In particolare, in questa fase è previsto l’uso di una cella o gruppo di taglio e raffreddamento 43, ad esempio un gruppo Modello DFC380 della Società Plasco, configurato per dividere il materiale plastico in compounds di polipropilene di grandezza, dimensioni, quantità e caratteristiche predefinite e per raffreddarlo.

- Una fase 280 di ulteriore raffreddamento ed essiccazione, ottenuta tramite l’adozione di una cella di raffreddamento ed essiccazione 44, ad esempio una centrifuga verticale.

In particolare, la cella o centrifuga 44 è configurata per l’eliminazione di eventuali residui di acqua di raffreddamento e l’essiccazione dei materiali plastici per giungere ad un prodotto finito che viene poi scaricato alla sommità della centrifuga stessa per essere distribuito e/o venduto.

La centrifuga 44 può essere per esempio una centrifuga verticale Modello DCT700 della Società Plasco.

La fase di raffreddamento e ulteriore raffreddamento sono previste in quanto la fase di estrusione 250, preceduta dalla fase di alimentazione forzata 240, provoca comunque il riscaldamento dei materiali.

Preferibilmente, la fase di raffreddamento e ulteriore raffreddamento sono effettuate mediante l’uso di acqua.

Il processo 100 come descritto richiede, in generale, un fabbisogno energetico molto inferiore rispetto a quello necessario nel processo noto.

In effetti il processo 100 permette, mediante l’inserimento delle fasi esemplificate sopra, di trattare materiale molto più leggero di quello previsto nel processo noto 500, che richiede una fase di addensazione a caldo, consentendo quindi di ridurre fortemente il fabbisogno energetico a parità di rifiuti trattati.

Infatti, mentre nel processo 500 noto è prevista la fase di addensazione che è effettuata a caldo e con aggiunta di acqua, nel processo 100, qui esemplificato, è prevista una sequenza di fasi in cui i flakes vengono, inizialmente, trattati mescolati ad aria, dunque sotto forma di materiale molto leggero, e, successivamente, una sequenza di fasi in cui i flakes vengono concentrati e forzati, unitamente ai materiali di processo e agli additivi, in modo da realizzare un flusso di materiale costante e predefinito verso la fase di estrusione.

Vantaggiosamente, il fatto che il processo 100 non richieda operazioni a caldo con aggiunta di acqua, comporta la riduzione del fabbisogno energetico e garantisce, al contempo, il recupero di materiale in plastica con caratteristiche chimico-fisiche decisamente migliori, trattandosi di materiale in plastica ottenuto a freddo. In effetti un processo a caldo non può garantire che la plastica non modifichi le proprie caratteristiche chimico-fisiche a seguito di una o più fasi eseguite a caldo.

In sintesi, in accordo alla forma preferita di realizzazione, il processo 100 comprende una sequenza di fasi iniziali in cui i flakes mescolati ad aria sono trattati nella forma di materiale molto leggero, e una sequenza di fasi finali in cui i flakes: vengono privati dell’aria, vengono concentrati ed estrusi, sotto forma di un flusso di materiale costante e predefinito.

Vantaggiosamente, la Richiedente ha osservato sperimentalmente che rispetto al processo 500 noto, il processo 100 qui descritto permetta una riduzione di fabbisogno energetico di almeno il 30% rispetto al fabbisogno energetico del processo noto.

Ad esempio, prendendo a riferimento il fabbisogno energetico per la lavorazione di una tonnellata di rifiuti in materiale polipropilenico fino all’ottenimento dei compound, calcolato pari a circa 730 KW, il fabbisogno energetico nel caso del processo 100 si riduce, come verificato sperimentalmente dalla Richiedente, a circa 500 KW.

In accordo ad una caratteristica di una forma preferita di realizzazione, i rifiuti inizialmente vagliati e triturati sono convogliati all’interno di una cella di miscelazione dove sono omogeneizzati, scompattati ed essiccati con un trattamento a freddo. Il materiale in uscita da tale cella viene convogliato tramite apparati di dosaggio a nastri e tubazioni a celle atte a fornire un’alimentazione forzata ad un estrusore.

In parallelo o in fasi precedenti quelle sopra descritte sono preparate le materie prime e gli additivi, che sono poi caricati negli estrusori, insieme ai flakes provenienti dalle celle di miscelazione e preventivamente condensati tramite celle che si comportano come “forzatori” grazie all’azione combinata di coclea e sovrappressione aeraulica.

Vantaggiosamente l’estrusore è configurato in modo da permettere di regolare le modalità dell’estrusione.

Preferibilmente il materiale in uscita dall’estrusore viene filtrato per eliminare le impurità, prima di essere tagliato in compounds di polipropilene ed essiccato all’interno di una centrifuga per ottenere il prodotto finito.

Naturalmente, modifiche ovvie e/o varianti sono possibili alla descrizione di cui sopra, nelle dimensioni, forme, materiali, componenti e collegamenti così come nei dettagli della costruzione illustrata e del metodo di operare senza staccarsi dall'invenzione come precisata nelle rivendicazioni seguenti.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un processo per recuperare materiale in plastica, in particolare materiale in plastica polipropilenico, caratterizzato dal fatto di comprendere in sequenza almeno le fasi di - (110) rimuovere impurità dal materiale in plastica da recuperare, - (120) triturare e ridurre in flakes di dimensioni predeterminate il materiale privato delle impurità, - (130) trasportare i flakes sotto forma di flakes mescolati ad aria verso una fase di miscelazione, - (210) miscelare in condizioni di turbolenza e forte sospensione i flakes mescolati ad aria per mezzo di una cella di miscelazione (13) ed invio alla fase successiva, - (220) trasportare e pesare i flakes mescolati ad aria mediante una cella di trasporto e pesatura (14) comprendente uno o più nastri trasportatori (31, 32, 33) movimentati in modo da sincronizzare la movimentazione dei flakes mescolati ad aria sia nella cella di miscelazione (13) che nella cella di trasporto e pesatura (14) e inviarli alla fase successiva, - (230) concentrare e dosare i flakes mescolati ad aria separando i flakes dall’aria per mezzo di una cella di compattazione (15), - (240) realizzare per mezzo di una cella di flusso forzato (16) un’alimentazione forzata di materiali comprendenti i flakes separati dall’aria, provenienti dalla fase di concentrazione e dosaggio (230) e materiali di processo e additivi in cui detti materiali di processo e additivi sono previsti per contribuire al processo di recupero, - (250) estrudere per mezzo di una cella di estrusione (18) sia i materiali in uscita dalla cella di flusso forzato (16) che cariche minerali, dette cariche minerali essendo previste per contribuire a completare il processo di recupero del materiale in plastica.
2. 2. Il processo in accordo alla rivendicazione 1, comprendente, successivamente alla fase di estrusione (250) le ulteriori fasi di - (260) filtrare il materiale in plastica così recuperato per mezzo di una cella di filtraggio (40), detta fase di filtraggio essendo prevista per catturare eventuali sostanze dovute al processo di recupero, - (270) tagliare il materiale in plastica in compounds di caratteristiche predeterminate e raffreddare lo stesso materiale in plastica per mezzo di una cella di taglio e raffreddamento (43), - (280) raffreddare ulteriormente ed essiccare il materiale in plastica proveniente dalla fase di taglio e raffreddamento (270) per mezzo di una cella di raffreddamento ed essiccazione (44) in modo da predisporre in uscita un prodotto finito pronto per essere distribuito e/o venduto.
3. 3. Il Processo comprendente, in parallelo alle fasi del processo previste in accordo alle rivendicazioni 1 o 2, le ulteriori fasi di - (105) predisporre e inviare alla cella di flusso forzato (16) prevista nella fase di realizzazione di un’alimentazione forzata (240) - materiali di processo comprendenti materie prime in polipropilene, - additivi compresi nel gruppo di coloranti, fibre di vetro e/o nel gruppo di additivi in grado di dare caratteristiche di auto-estinguenza al materiale da recuperare, e - (107) predisporre e inviare alla cella di estrusione (18) prevista nella fase di estrusione (250) - cariche minerali di processo comprese nel gruppo comprendente talco, carbonato di calcio e/o cloruro di bario.
4. 4. Il processo in accordo ad una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3, in cui la fase di miscelare i flakes mescolati ad aria (210) comprende le fasi di - riempire con i flakes mescolati ad aria una camera (21) e contestualmente attivare un tappeto (22) compreso nella camera (21), - trasportare con il tappeto (22) i flakes mescolati ad aria verso una fresa (24), - movimentare verticalmente per mezzo della fresa (24) i flakes mescolati ad aria in modo da miscelarli e inviarli per mezzo di una tramoggia di scarico (55) alla cella di trasporto e pesatura (14) prevista nella fase di trasporto e pesatura (220).
5. 5. Il processo in accordo ad una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 4, in cui la fase di realizzazione di un’alimentazione forzata di materiali comprendenti i flakes separati dall’aria, i materiali di processo e gli additivi (240) comprende le fasi di - ricevere in ingresso i flakes separati dall’aria, i materiali di processo e gli additivi, - miscelare i flakes separati dall’aria con i materiali di processo e gli additivi e forzarli per mezzo di una coclea (93) mantenuta in rotazione da un motore (92) verso la cella di estrusione (18) prevista nella fase di estrusione (250).
6. 6. Il processo in accordo ad una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 5, in cui la fase di estrusione (250) comprende le fasi di - introdurre nella cella di estrusione (18) i materiali in uscita dalla cella di flusso forzato (16) e le cariche minerali, - estrudere, per mezzo di due viti (84) comprese all’interno di un cilindro (83), i materiali in uscita dalla cella di flusso forzato (16) e le cariche minerali in assenza di acqua di addensazione, per cui è possibile ottenere con un consumo energetico limitato, in particolare compreso tra 0,12 e 0,15 kW/kg/h, una produttività compresa fra 2500 ai 4000 kg/h, in funzione della qualità del materiale in plastica da recuperare.
7. 7. Un impianto configurato realizzare il processo (100) per recuperare materiale in plastica, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno i seguenti componenti o celle - un giunto girevole (20) comprendente una curva girevole a settori (76) e configurato per movimentare, in condizioni di turbolenza e sospensione, il materiale da recuperare triturato in flakes mescolati ad aria, - una cella di miscelazione e trasporto (13), collegata al giunto girevole (20), e comprendente - una camera (21) configurata per essere riempita dal giunto girevole (20) con i flakes mescolati ad aria, - un tappeto (22) alla base della camera (21), e - una fresa (24) configurata per ricevere i flakes mescolati ad aria e inviarli, per mezzo di - un nastro (53) in cui è compresa una pluralità di punte sporgenti (57), e - un cilindro rotante (54) atto a cooperare con le punte sporgenti (57), ad una tramoggia (55) di uscita, - una cella di trasporto e pesatura (14) collegata alla cella di miscelazione e trasporto (13) e comprendente almeno un nastro trasportatore (31, 32, 33) atto a trasportare e pesare i flakes mescolati ad aria, e sincronizzare la movimentazione dell’almeno un nastro trasportatore (31, 32, 33) con la movimentazione del tappeto (22) in funzione della pesatura dei flakes mescolati ad aria, - una cella di compattazione (15), collegata alla cella di trasporto e pesatura (14), atta a compattare i flakes eliminando l’aria in cui sono mescolati, - una cella di flusso forzato (16) collegata alla cella di compattazione (15) e comprendente - un zona di ricezione (91) atta a ricevere i flakes privati di aria e materiali di processo, - una coclea (93) azionata in rotazione da un motore (92) a velocità regolabile in funzione della pesatura effettuata dalla cella di trasporto e pesatura (14), e - una zona di scarico (94) posizionata alla base della cella di flusso forzato (16) ed atta a forzare in uscita un flusso di flakes e materiali di processo costante e predefinito, e - una cella di estrusione (18) collegata alla cella di flusso forzato (16), comprendente - un corpo centrale (82), - almeno un motore (81) a velocità regolabile in funzione della pesatura effettuata dalla cella di trasporto e pesatura (14) e collegato a due viti di estrusione (84) comprese in un cilindro (83) compreso nel corpo centrale (82), - almeno una linea di alimentazione laterale (17) atta ad alimentare con cariche minerali il flusso di flakes e materiali di processo provenienti dalla cella di flusso forzato; in uso detta cella di estrusione (18) essendo configurata per estrudere il flusso di flakes e materiali di processo e le cariche minerali, per cui detto impianto (10), comprendente almeno detti componenti e dette celle, è atto ad ottenere un materiale di recupero in plastica senza la presenza nel processo (100) di acqua di addensazione.
8. 8. L’impianto in accordo alla rivendicazione 7 comprendente inoltre, in uscita dalla cella di estrusione (18), - una cella di filtraggio (40) atta a catturare, in uso, sostanze dovute al processo (100) comprese nel gruppo comprendente oli dovuti all’estrusione, residui chimici e polveri, - una cella di taglio e raffreddamento (43) configurata per dividere, il materiale estruso in materiale di recupero in plastica con caratteristiche predefinite e per raffreddarlo, - una cella di ulteriore raffreddamento (44) comprendente una centrifuga (44) e configurata per eliminare eventuali residui di acqua di raffreddamento ed essiccare il materiale di recupero in plastica.
9. 9. L’impianto in accordo alla rivendicazione 7 o 8, comprendente inoltre - dispositivi di dosaggio (61, 62) configurati per inviare materiali di processo comprendenti, rispettivamente, materie prime in polipropilene e additivi alla cella di flusso forzato (16), e - dispositivi di dosaggio (66) configurati per inviare le cariche minerali all’almeno una linea di alimentazione laterale (17).