IT9048600A1 - Impianto ecologico per il riciclo completo dei pneumatici. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo:

"Impianto ecologico per il riciclo completo dei pneumatici"

La presente invenzione riguarda uri impianto 1 ecologico per il riciclo completo dei pneumatici, ESTR (ECOLOGICAL SYSTEM FOR TIRES RECOVERY).

Più in particolare, l'invenzione riguarda un impianto del tipo detto che consente il riciclo diretto dei pneumatici interi mediante un procedimento a secco senza sviluppo di calore con integrale recupero e riutilizzo dei materiali componenti e cioè grumi e polverino di gomma, residui acciaio e , fiocco di fibre tessili. Il procedimento non comporta alcun residuo inquinante, non contamina , l'ambiente ed è quindi classificabile di tipo ' ecologico.

Il problema relativo allo smaltimento dei pneumatici è molto sentito e la sua rilevanza può essere evidenziata valutando la quantità media annua di pneumatici fuori uso.

Considerando che ciascuna vettura circolante produce almeno 2,75 kg di pneumatici da smaltire, che ciascun autoveicolo da-trasporto leggero ne produce almeno 8,15 kg e che ciascun; autocarro medio/pesante ne produce circa 122,50 kg, si può ben immaginare quanto grande possa essere il pròblema relativo allo smaltimento dei pneumatici fuori uso.

Ad ogni chilogrammo di pneumatico prodotto corrispondono almeno 600 grammi di carcassa fuori uso da smaltire, che determinano quindi un quantitativo globale annuo di circa 150.000 tonnellate.

Poiché il loro peso specifico è di circa 300 kg/m , l'ammasso annuo é di 500.000 m di volume.

I cumuli di pneumatici diventano facile ricettacolo per ratti ed altri; animali molesti; ed anche se frantumati, a contatto con acque meteoriche o freatiche, i pneumatici;determinano fenomeni di dilavamento con forte domanda di ossigeno, così da rendere non risanabili le discariche.

L'eliminazione dei pneumatici causa una serie notevole di problemi, soprattutto di carattere ambientale.

Nel caso in cui i pneumatici vengono seppelliti in una discarica tendono a galleggiare sulla superficie e a fuoriuscire, offrendo così rifugio a zanzare, topi ed altri veicoli di infezione.

Inoltre, dato che i pneumatici non si compattano nè si decompongono, una qualsiasi quantità di pneumatici seppelliti in una discarica rende ancora più problematica l'edificazione futura di quell1area.

Si deve inoltre considerare che la vita di una discarica è considerevolmente ridotta se vi si getta una notevole quantità di pneumatici..

Ma la ragione principale che sconsiglia di seppellire pneumatici in una discarica è quella che, in caso di incendio, esso diventa praticernente inestinguibile poiché i pneumatici, grazie alla loro forma, hanno ossigeno a sufficienza per alimentare il fuoco.

Come conseguenza dei suddetti problemi si verifica che molte discariche rifiutano di accettare pneumatici, e in questo modo si incentiva la discarica clandestina lungo le autostrade, nei laghi e nei fiumi o nelle vecchie cave, per esempio, da cui deriva un serio degrado ambientale.

Del resto, il problema di eliminazione creato dai pneumatici usati ha raggiunto proporzioni tali che le Autorità stanno unendo le loro forze per assicurarsi che l'eliminazione dei pneumatici sia fatta in modo da ridurre drasticamente i potenziali pericoli per l'ambiente, di incendio e di danni per la salute pubblica collegati ad un'impropria eliminazione dei pneumatici.

Per cercare di soddisfare queste esigenze, risolvendo le summenzionate problematiche, sono state seguite diverse vie.

In particolare, si è pensato di incenerire i pneumatici, di realizzare una pirolisijfinalizzata alla produzione di materie che potessero essere riciclate alla produzione della gomma, di realizzare una pirolisi con successiva ossidazione e riciclo degli inerti e degli altri residui di gomma, o di riutilizzare i pneumatici interi e/o mediante pretrattamento che consentisse di ottenere un bilancio economico positivo dell'operazione di recupero della gomma.

Dovendosi, nello sviluppare le varie tecnologie, tenere presente l'impatto ambientale, gli investimenti necessari, il trattamento dei fumi e dei residui, la possibilità di riutilizzare le materie prime secondarie prodotte e la semplicità di realizzazione e gestione dell'impianto, i Richiedenti hanno ritenuto vantaggioso sviluppare una tecnologia basata sulla riutilizzazione dei pneumatici.

La tecnologia proposta secondo l'invenzione comporta tre stadi, vale a dire uno stadio per la frantumazione dei pneumatici, uno stadio per la macinazione e la vagliatura dei grumi, con separazione delle parti metalliche e un terzo stadio per una ulteriore macinazione e la separazione della gomma dal tessile.

L'impianto secondo l'invenzione è stato sviluppato a seguito di lunghe ricerche dalle quali, è emerso che la gomma in grumi, di diverse misure, una volta separata dalle fibre e dai metalli pre-’ senti nel pneumatico, ha un grande valore di mercato. Questo valore di mercato varierà a seconda della granulometria e della destinazione. La gomma in grumi ha inoltre assunto importanza non solo nell 'industria della gomma, ma anche in altre industrie che dipendono pesantemente dai prodotti petrolehimici .

I grumi o le polveri di gomma, ottenuti dal, riciclo di pneumatici di scarto, possono essere utilizzati interamente come combustibile, in miscela gomma - carbone; come asfalto per strade, per rivestimenti di strutture sotterranee in acciaio, per impermeabilizzazioni, per giunti d'espansione, per ammortizzatori di suoni e vibrazioni, per sigillare, per isolamento termoacustico; come polveri di riempimento, per coperture di pavimenti, piastre, membrane, rivestimenti, parchi gioco, piste, campi da tennis, suoli e terreni ortofrutticoli; o come produzione di compounds, per vari utilizzi successivi.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un impianto per il riciclo dei pneumatici comprendente una zona di frantumazione dei pneumatici, in cui è previsto almeno un frantumatore alimentato direttamente dall'area di deposito dei pneumatici stessi; una zona di macinazione in cui è previsto almeno un rompitore/macinatore, alla quale sono alimentati i cascami di pneumatici lavorati nella prima zona; e una zona di raffinazione e separazione della gomma dal materiale tessile, che comprende almeno un separatore che separa la gomma dalla fibra.

In particolare, detta zona di frantumazione può comprendere due o tre mulini di frantumazione, alimentati in serie, preferibilmente del tipo a cesoie e lame multiple a basso regime di rotazione e a coppie elevate.

La capacità lavorativa di detta zona sarà, di preferenza, di ca 2000 kg/h con una uscita di cascami di ca 20x40x100 mm.

La successiva zona di macinazione prevede, inferiormente a detto almeno un rompitore/macinatore , un sistema di vagli e di ricircolazione per rinviare allo stesso rompitore/macinatore i cascami uscenti non delle dimensioni desiderate.

Saranno, di preferenza, previsti tre rompitori/macinator i, in particolare del tipo a due cilindri, anche aventi diametro diverso variabile tra 500 e 900 mm e con lunghezza tra 700 e 1200 mm.

In uscita alla zona di macinazione sarà previsto un separatore per gravità delle parti metalliche che vengono convogliate in appositi raccoglitori .

Ulteriormente, secondo l'invenzione, detta zona di raffinazione e separazione comprende un primo silo, alimentato dalla zona di macinazione, dal quale il cascame è inviato in detto almeno un separatore che determina la separazione tra gomma e fibra, inferiormente a detto separatore essendo previsto un sistema di vagliatura e ricircolo che invia ad un secondo silo il materiale non sufficientemente macinato per il rinvio nel separatore.

A valle del separatore potrà essere previsto un rivelatore di metalli per evidenziare l'eventuale residua presenza di metalli nel prodotto finale.

Sempre secondo l'invenzione, sarà prevista una pluralità di separatori, iri particolare cinque, e preferibilmente dei turbo÷separator i con una capacità produttiva di ca 200 kg/h.

La presente invenzione verrà descritta secondo sue forme preferite di realizzazione con particolare riferimento alle 'figure dei disegni allegati in cui:

la figura 1 è uno schema a blocchi dell'impianto secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista schematica deir impianto secondo l'invenzione;

la figura 3 è una vista laterale schematica dell'impianto secondo l'invenzione;

la figura 4 è una vista dall'alto dell'impianto di figura 3;

la figura 5 è una ulteriore vista,schematica dall'alto dell'impianto secondo l'invenzione; e la figura 6 mostra un particolare dell'impianto secondo l'invenzione.

Osservando ora le figure 1 e 2, è possibile individuare lo schema di funzionamento e il tracciato dell'impianto secondo l'invenzione.

E' prevista, dapprima, una zona 1 di frantumazione cui segue una zona 2 di macinazione e di raffinazione.

La separazione dei metalli avviene nella zona di macinazione e raffinazione 2, mentre nella zona 3 si ha lo stoccaggio dei grumi di gomma.

Successivamente si ha una zona 4 di alimentazione e riciclo, la pesatura (zona 5), la separazione del materiale tessile, in zona 6, e la vagliatura del materiale cosi ottenuto nella zona 7.

Infine, sono previste una zona 8 di separazione dei residui metallici ed, eventualmente, una zona 9 di micronizzazione.

Venendo ora ad osservare le figure 3, 4 e 5, si nota uno schema completo dell'impianto secondo l'invenzione.

Nella citata sezione o zona di frantumazione 1, i pneumatici 10 vengono alimentati, dall'area di deposito 11, mediante nastri trasportatori 12 verso i mulini 13 e 14 di frantumazione grossolana.

Detti mulini 13 e 14 sono del tipo a cesoie e lame multiple a basso regime di rotazione e a coppie elevate.

Si tratta di macchinari di tipo noto opportunamente messi a punto per l'impiego nell'impianto secondo l'invenzione onde ottenere un migliore rendimento, una più elevata affidabilità, una maggiore durata, una pezzatura ben definita e idonea alle successive trasformazioni.

I pneumatici 10 sono gettati, tal quali, nei mulini 13, 14 in quantità di ca 2000 kg/h e si ottiene una produzione di cascami aventi! pezzatura media di ca 20x40x100 mm.

Dalla sezione di frantumazione 1,; i cascami ottenuti sono trasportati, mediante i nastri trasportatori 15, alla sezione di macinazione 2 nella quale la macinazione grossolana è eseguita in fasi successive mediante i macinatori 16 a cilindri lisci aventi dimensioni e caratteristiche idonee.

Inferiormente ai macinatori 16 sono previsti setacci 17 di lamiera forata per far ricircolare, mediante i nastri 18, le parti non a specifica.

II cascame prodotto in questa sezione 2, in quantità di ca 1000 kg/h, viene inviato mediante il condotto 19 al silo 20 di attesa.

Prima dell'invio all'interno del silo 20 si ha la separazione, per caduta, attraverso un vaglio {non mostrato), delle parti metalliche che vengono raccolte nei raccoglitori 21 e 22.

I macinatori 16 sono macchine a due cilindri, anche di diametro diverso, variabile da 500 a 900 mm e di lunghezza da 700 a 1200 mm. Un cilindro è assialmente ondulato o scanalato ed ogni cilindro! ruota a velocità diverse per ottenere un rapporto di frizione. I cascami immessi tra i due cilindri che ruotano in direzione opposta vengono sottoposti ad azioni combinate di taglio e schiacciamento in funzione del gioco tra i cilindri e delle relative velocità di rotazione.

Le ondulazioni del cilindro più lento trattengono momentaneamente i cascami, mentre le ondulazioni del cilindro più veloce tagliano, affettano, schiacciano e macinano i cascami come un paio di cesoie. Il procedimento continua fino a che il materiale sminuzzato passa attraverso un vaglio di misura predeterminata.

Nella sezione di raffinazione 3, l'azione è basata su criteri di separazione densimetrica, centrifuga e meccanica. Una volta completato il, procedimento di riduzione, i cascami che contengono fibre richiedono un procedimento di separazione. La sequenza di separazione meccanica è usata per eliminare totalmente il problema del l inquinamento dell'acqua inerente al procedimento in autoclave o in acqua.

Il procedimento di separazione fibre o di macinazione fine è quindi di norma associato con scarti che contengono materiali fibrosi di rinforzo, come cotone, rayon, nylon, poliestere, fibra di vetro e metallo. Per ridurre efficacemente le dimensioni dei cascami prima del vero |e proprio procedimento di recupero, essi devono essere separati dal materiale di rinforzo immediatamente dopo l'inizio del procedimento di riduzione.

Dal silo di attesa 20, il materiale, previa pesatura nella bilancia 23, viene inviati), tramite il condotto 24, ai separatori 25, previsti in numero di cinque nelle figure 4 e 5, ma il cui numero può variare in funzione della portata.

Maggiori caratteristiche di detti separatori 25 saranno descritte successivamente con riferimento alla figura 6.

A detto materiale sono sottratte le citate fibre mediante il contenitore 29.

Il grado di macinazione che si attiene è determinato dal vaglio 26 (vedere in particolare la figura 5} e il prodotto finale è rappresentato da, grumi e polverino di gomma pulita e macinata.

La sezione 3 riceve dai macinatori 16 circa 1000 kg/h di grumi di gomma misti a fibre e piccoli residui metal lici.

Ciascun gruppo separatore 25 produce circa 200 kg/h di grumi e polverino senza impurità a granulometria fine (meno di 2 mm).

I grumi non a specifica vengono ricircolati attraverso il condotto 26 in un secondo silo 27 e successivamente inviati, nuovamente ai gruppi separatori 25.

I grumi ed il polverino pulito vengono inviati ai contenitori di stoccaggio o direttamente all'insaccamento mediante un circuito a trasporto pneumatico e dopo essere passato su una calamita 28. per pulirlo ulteriormente da eventuali residui ferrosi . ,

Un separatore 25 è mostrato in figura 6. Esso comprende una incastellatura di base 30 su cui è disposto il contenitore 31 realizzato con profilati rigidamente collegati.

Inferiormente al contenitore, esternamente ad esso, sono disposte delle lame fisse 32, mentre· al suo interno è disposto un rotore 33 con coltelli rotanti 34.

Sarà inoltre previsto un dispositivo (non mostrato) di lubrificazione forzata a mezzo di centralina oleodinamica.

Con il riferimento numerico 35 è indicata una piattaforma di lavoro, mentre con i riferimenti 36 e 37 sono indicati, rispettivamente, l'armadio di controllo e il motore.

Superiormente al contenitore è disposto un aspiratore 38.

Lo scarico del materiale avviene mediante comando pneumatico regolato da un temporizzatore in funzione della carica e della quantità di filato contenuto nel materiale da separare.

Il motore 37, flangiato da 50 HP, comanda il separatore mediante le cinghie trapezoidali 41.

Nell'armadio 36 sono previste le apparecchiature e la strumentazione di controllo tipo il temporizzatore, l'amperometro, la pulsantiera, ecc ..

L'aspiratore 38, con motore da 12 HP è atto ad asportare le fibre tessili separate dal cascame.

Ogni separatore 25 ha una capacità produttiva di circa 200 kg/h.

Il materiale macinato e triturato nelle fasi precedenti viene introdotto nel separatore 25 dove i coltelli rotanti 34 provvedono ad una operazione di ulteriore taglio e centrifuga coadiuvanti dalle lame fisse 32 che tagliano il materiale1 opponendosi alla centrifugazione dello stesso.

Durante questa operazione le parti in gomma vengono ulteriormente sminuzzate mentre le parti in tela, a contatto col filo della lama tagliente, si trasformano in fiocco aumentando di volume ed assumendo nell'operazione di centrifuga una posizione di rotazione meno periferica rispetto alle particelle in gomma. Questo diverso stato fisico dela tela e la sua posizione centrale rispetto alla gomma fa si che con un tubo aspirante 38 si possa togliere dal separatore 25 la tela, mano a mano divenuta fiocco, e convogliarla verso un sacco contenitore che si comporta da filtro facendo uscire l'aria e trattenendo il fiocco.

La presente invenzione è stata descritta con riferimento specifico ad alcune sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per il riciclo dei pneumatici, caratterizzato dal fatto di comprendere una zona di frantumazione, in cui è previsto almeno un frantumatore alimentato direttamente dall'area di deposito dei pneumatici stessi; una zona di macinazione, in cui è previsto almeno un rompitore/macinatore, e alla quale sono alimentati i cascami di pneumatici lavorati in detta prima zona; e una zona di raffinazione e separazione della gomma dal, materiale tessile, alimentata da detta zona di macinazione, previa separazione dei cascami dai metalli, che comprende almeno un separatore per separare la gomma dalle fibre.
2. 2. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta zona di frantumazione comprende due o tre mulini di frantumazione, alimentati in serie.
3. 3. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mulini di frantumazione sono del tipo a cesoie e lame multiple a basso regime di rotazione e a coppie elevate.
4. 4. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta zona di frantumazione ha una capacità lavorativa di circa 2000 kg/h con una uscita di cascami aventi pezzatura di circa' 20x40x100 mm.
5. 5. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo una delie rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta zona di macinazione prevede, inferiormente a detto almeno un rompitore/mac inatore, un sistema di vagliatura e di ricircolazione per rinviare allo stesso rompitore/macinatone i cascami uscenti da quest'ultimo non di dimensioni idonee.
6. 6. Impianto per il riciclo dei pneumatici, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che sono previsti tre rompitori/macinatori.
7. 7. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni 5 o 6, caratteriz-' zato dal fatto che detti rompitori/macinatori sono del tipo a due cilindri aventi diametro variabile tra 500 e 900 mm e lunghezza variabile tra 700 e 1200 mm.
8. 8. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni precedenti, carat-, terizzato dal fatto che in uscita a detta zona di macinazione è previsto un separatore per gravità, delle parti metalliche che vengono raccolte in appositi raccoglitori .
9. 9. Impianto per il riciclo dei .pneumatici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta zona di raffinazione e separazione comprende un primo silo, alimentato da detta zona di macinazione, dal quale 'il cascame è inviato in almeno un separatore che determina la separazione fra gomma e fibre, inferiormente a detto separatore essendo previsto un sistema di vagliatura e ricircolo che invia ad un secondo silo il materiale non sufficientemente macinato per il rinvio nel separatore.
10. 10. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo la rivendicazione 9, caratteri zzato dal fatto che a valle del separatore è previsto un rivelatore di metalli per evidenziare l'eventuale presenza residua di metalli nel prodotto finale.
11. 11. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo una delle rivendicaz:ioni 9 o 10, caratterizzato dal fatto che è prevista una pluralità di separatori .
12. 12. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che sono previsti cinque separatori .
13. 13. Impianto per il riciclo dei pneumatici secondo una delle rivendicazioni da 9 a 12, carat-, terizzato dal fatto che ciascuno di detti separato-' ri ha una capacità di 200 kg/h.
14. 14. Impianto per il riciclo dei pneumatici, secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, sostanzialmente come illustrato e descritto.