ITBO20070768A1 - Unita per la separazione del vetro - Google Patents

Description

UNITA’ PER LA SEPARAZIONE DEL VETRO

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico degli impianti preposti al trattamento del rottame del vetro del tipo mezzo bianco nonché del rottame del vetro misto derivante dalla raccolta differenziata mono materiale o multi materiale per finalità di riciclo.

Il rottame del vetro mezzo bianco proviene in particolare dagli scarti di produzione industriale, mentre il rottame del vetro misto deriva dalla raccolta differenziata mono materiale, ad esempio tramite campane disposte lungo le strade dei centri urbani, o multi materiale per mezzo di appositi cassonetti per la raccolta di materiali eterogenei quali: il vetro, i materiali ferrosi, i materiali amagnetici (es.: alluminio, la banda stagnata) e la plastica.

Gli impianti di trattamento del rottame del vetro, anche conosciuti come recuperatori del vetro, svolgono la funzione di separare il vetro dalle altre frazioni estranee, quali parti organiche, legno, cartone, materiali ferrosi, di alluminio, di plastica e ceramica; il vetro così recuperato, avente un grado di purezza rientrante nei limiti prescritti dalle normative (il cosiddetto “vetro pronto al forno”), viene destinato alle vetrerie per essere riciclato, cioè utilizzato insieme ad altre materie prime per produrre nuovi imballaggi in vetro.

Un impianto di tipo noto per il recupero del vetro dal multi materiale prevede l’impiego combinato di manodopera e di apparati e/o dispositivi per svolgere le seguenti operazioni: il carico del multi materiale mediante pala meccanica su un nastro trasportatore, la cernita manuale del multi materiale per eliminare corpi estranei di grosse dimensioni ed eccessive impurità onde mitigarne la loro presenza nelle successive fasi di lavorazione; la triturazione del multi materiale così selezionato in frammenti di pezzatura ridotta, solitamente inferiore a 4-5cm; il trattamento del materiale mediante un dispositivo il quale attraverso un nastro calamita rimuove i corpi magnetici presenti ed il vetro retinato; la selezione del materiale tramite aspirazione per allontanare i corpi leggeri come carta, legno, ecc., i quali vengono raccolti ed abbattuti da un ciclone; la separazione dei corpi metallici non ferrosi quali alluminio, piombo, rame tramite un dispositivo (il cosiddetto L.C.S.) che sfrutta il principio delle correnti parassite; la separazione dei corpi opachi (es.: la ceramica) attraverso un dispositivo (N.I.R.) comprendente un lettore ottico; e la definitiva selezione manuale del materiale per eliminare i piccoli residui di ceramica, pietre e metalli ancora presenti malgrado le precedenti operazioni di selezione. Simili apparati per il trattamento del multi materiale presentano svariati inconvenienti, quali: il rilevante impiego di manodopera nel processo di trattamento e selezione del multi materiale, in particolare prevista a monte deirimpianto; l’impossibilità di recuperare il materiale diverso dal vetro, ovvero i materiali ferrosi, amagnetici, il legno, la carta, la plastica, i quali vengono così scartati; la produzione di polveri a seguito del processo di frantumazione-triturazione, le quali disperdendosi e rimanendo in sospensione rendono l’ambiente inquinato ed insalubre per gli operatori; il notevole assorbimento di energia da parte dell’intero impianto, in parte imputabile al funzionamento dell’apparato di triturazione.

Tutti i summenzionati inconvenienti fanno preferire attualmente la raccolta differenziata mono materiale del vetro rispetto a quella multi materiale.

Gli impianti di recupero del vetro dal mono materiale stanno via via acquisendo un livello tecnologico tale da ridurre progressivamente la necessità di manodopera; tuttavia ancor oggi vengono eseguiti manualmente un controllo a monte del lettore ottico, per aumentarne l’affidabilità e precisione e limitare così la percentuale del vetro scartato, ed a valle dello stesso (controllo finale di qualità).

Va rilevato, tuttavia, che la raccolta differenziata del mono materiale presenta l’inconveniente di avere elevati costi di gestione, giacché devono essere impiegate campane apposite per la raccolta del vetro ed automezzi specifici dotati di braccio meccanico per il sollevamento e lo scarico delle campane medesime. Inoltre, simili automezzi non sono dotati di dispositivi compattatori, invece previsti negli automezzi per la raccolta del multi materiale, per cui la loro capacità di carico a parità di volume del cassone di carico è certamente più limitata.

Lo scopo della presente invenzione consiste nel proporre un’unità di nuova concezione per la separazione del vetro, la quale sia destinata ad integrarsi indistintamente in un impianto per il trattamento del rottame del vetro del tipo mezzo bianco o misto ricavabile dalla separazione del mono materiale o del multi materiale derivante dalla raccolta differenziata, risolvendo tutti gli inconvenienti lamentati in premessa propri degli impianti di tipo.

Un ulteriore scopo della presente invenzione consiste nel proporre un’unità di separazione del vetro affidabile, funzionale ed i cui costi siano relativamente contenuti rispetto ai vantaggi che si intendono perseguire.

I suddetti scopi sono ottenuti in accordo con il contenuto delle rivendicazioni.

Le caratteristiche dell'invenzione, non emergenti da quanto appena detto, saranno meglio evidenziate nel seguito, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l'ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

- la figura 1 mostra schematicamente la vista laterale dell’unità di separazione del vetro oggetto della presente invenzione, nella quale è stata asportato il relativo carter esterno;

- la figura 2 è la vista schematica in pianta dell’unità di separazione di cui alla figura 1 ;

- le figure 3, 4 sono viste rispettivamente secondo la sezione assiale ed una sezione trasversale dell’unità di separazione del vetro di figura 1 , l’una in scala ridotta l’altra in scala ingrandita.

Con riferimento alle allegate tavole di disegno, si è indicata nel suo complesso con 1 l’unità per la separazione del vetro oggetto della presente invenzione, la quale comprende un vaglio 2 costituito da un tamburo rotante forato 3, il quale: è supportato per esempio da due rulli folli 9 vincolati al telaio 4 dell’unità 1 ; è racchiuso lateralmente e superiormente da un carter 8; ed è azionato in rotazione da organi attuatori (non indicati).

Il tamburo rotante forato 3 risulta inclinato di un dato angolo rispetto ad un riferimento orizzontale; esso presenta una sezione di ingresso 11 , prevista ad una relativa estremità, ed una sezione di uscita 18 disposta all’estremità opposta ad una quota inferiore.

Il tamburo rotante forato 3 comprende tre distinti tratti cilindrici 15, 16, 17: il primo tratto 15 è previsto dalla parte della sezione di ingresso 11 ed è interessato da una pluralità di fori passanti di dimensioni tali da consentire il passaggio di oggetti o frammenti aventi pezzatura ad esempio fino a 15mm (il valore della pezzatura di un oggetto resta individuato, come noto, dal diametro della sfera in cui quest’ultimo può essere inscritto); il secondo ed il terzo tratto 16, 17 sono consecutivi ed identici fra loro, e sono interessati ciascuno da una pluralità di fori passanti 30 di dimensioni tali da consentire il passaggio di oggetti o frammenti aventi una pezzatura compresa ad esempio fra 15mm e 50mm.

In maniera innovativa, il tamburo rotante forato 3 prevede una pluralità di lamine 12 fissate per saldatura e con l’ausilio di elementi di sostegno 14 alla relativa superficie interna 13: dette lamine 12 si sviluppano in senso longitudinale, sono perpendicolari alla superficie interna 13 e sono angolarmente equidistanziate fra loro (figura 4). L’unità di separazione del vetro 1 comprende, in aggiunta: uno scivolo di alimentazione 20 collegato alla sezione di ingresso 11, sul quale viene rilasciato da un tappeto trasportatore di carico 19 il materiale da trattare, ad esempio il multi materiale (non rappresentato nelle figure); e tre collettori, primo 5, secondo 6 e terzo 7 disposti funzionalmente al disotto del tamburo rotante 3, per ricevere il materiale rilasciato attraverso rispettivamente il primo 15, secondo 16 e terzo 17 tratto cilindrico e per convogliarlo al disopra di due tappeti trasportatori sottostanti, primo 21 e secondo 22. In particolare, il primo tappeto 21 è destinato a ricevere la pezzatura fine (di valore fino a 15mm) rilasciata dal primo tratto cilindrico 15 attraverso il primo collettore 5, mentre il secondo tappeto 22 riceve la pezzatura grossa (di valore compreso fra 15mm e 50mm) rilasciata dal secondo 16 e terzo 17 tratto cilindrico rispettivamente attraverso il secondo 6 e terzo 7 collettore.

Segue la descrizione del funzionamento dell’unità di separazione del vetro oggetto della presente invenzione.

Come precisato, il tappeto trasportatore di carico 19 rilascia il multi materiale all’interno del tamburo rotante 3 attraverso lo scivolo di alimentazione 20.

Il tamburo rotante 3 è azionato in rotazione ad esempio in continuo dagli organi attuatori; le lamine 12 intercettano e trattengono corrispondenti porzioni di multi materiale, le quali vengono così trascinate in rotazione per effetto della movimentazione del tamburo 3, sino alla loro caduta sulla superficie interna 13 con conseguente rottura delle parti frangibili quali il vetro e la ceramica.

Vantaggiosamente, le lamine 12 rappresentano di per sé anche elementi di rottura per le parti frangibili del multi materiale in caduta su di esse; ne segue la possibilità di prevedere un numero di lamine 12 associate al tamburo 3 in ragione della pezzatura media delle parti frangibili che si desidera ottenere.

Il primo tratto cilindrico 15 del tamburo rotante 3 rappresenta un primo stadio di separazione di oggetti o frammenti del multi materiale aventi pezzatura inferiore a 15mm, i quali passano attraverso i corrispondenti fori passanti e sono rilasciati tramite il primo collettore 5 sul primo tappeto trasportatore 21.

Il secondo e terzo tratto cilindrico 16, 17 del tamburo rotante 3 rappresentano invece un doppio stadio di separazione di oggetti o frammenti del multi materiale aventi pezzatura compresa fra 15mm e 50mm, i quali passano attraverso i relativi fori passanti 30 ivi praticati e sono rilasciati rispettivamente tramite il secondo 6 e terzo 7 collettore sul secondo tappeto trasportatore 22.

La parte restante del multi materiale percorre il tamburo 3 per la sua intera lunghezza, ed attraverso la relativa sezione di uscita 18 viene rilasciata al disopra di un tappeto trasportatore 25, il quale riceve pertanto gli scarti del sopra descritto processo di separazione. Il transito del multi materiale all'interno del tamburo rotante 3, dalla sezione di ingresso 11 verso la sezione di uscita 18, è favorito dall'inclinazione dello stesso rispetto ad un riferimento orizzontale.

La continua movimentazione del multi materiale in rotazione e la successiva ricaduta dello stesso sulle pareti interne 13 del tamburo 3 o sulle lamine 12 ne determina la rottura delle parti frangibili, costituite in maniera preponderante da vetro e ceramica; il maggiore grado di frangibilità del vetro, però, determina la rottura di quest’ultimo in un quantitativo superiore di frammenti. La ceramica, invece, conserva una pezzatura maggiore e perciò viene in parte scartata attraverso la sezione di uscita 18, mentre la parte rimanente che viene convogliata sul tappeto 22 di trasporto della pezzatura grossa potrà essere facilmente selezionata ed eliminata nelle successive fasi di trattamento (non mostrate in quanto di tipo noto). In altre parole, già all'interno del tamburo rotante 3 si verifica automaticamente una selezione qualificata del vetro dalla ceramica; ciò è estremamente vantaggioso in quanto consente di ottenere un materiale separato di maggiore qualità, vale a dire interessato da una minore percentuale di impurezze.

Il materiale avente pezzatura fine ha un elevato grado di purezza: esso è costituito in massima parte da vetro con percentuali molto basse di ceramica e perciò può essere convogliato direttamente al dispositivo (N.I.R.) preposto allo scarto dei frammenti ceramici, senza prevedere ulteriori fasi di trattamento.

Il materiale avente pezzatura grossa può ad esempio essere convogliato verso apparati noti per la separazione dei materiali ferrosi, amagnetici (alluminio, piombo, rame), dei materiali leggeri (carta, legno) e dei corpi opachi (ceramica). Tali apparati non sono stati rappresentati in quanto non attinenti con l’invenzione.

La separazione dei frammenti vetrosi in ragione della loro granulometria è particolarmente vantaggiosa sotto diversi aspetti: in primo luogo il materiale avente pezzatura fine può essere convogliato direttamente verso il dispositivo di rilevazione dei corpi opachi, evitando di essere sottoposto a successive ed inutili operazioni di trattamento, il che costituisce un indubbio vantaggio anche in termini energetici e di dimensionamento dell’intero impianto di trattamento; in secondo luogo questa suddivisione granulometrica del materiale separato (in pezzatura fine e grossa) permette un dimensionamento più razionale ed efficace dei successivi apparati di trattamento, in particolare del dispositivo di rilevamento dei corpi opachi, il quale potrà operare in maniera più affidabile, efficiente e precisa, rilasciando in uscita una minore percentuale di frammenti ceramici indesiderati e, contestualmente, scartando una minore quantità di frazioni vitree.

Vantaggiosamente gli scarti infrangibili (materiali ferrosi, amagnetici, il legno, la carta e la plastica) in uscita dal tamburo rotante 3 restano integri e possono perciò essere riciclati in un apparato a parte (non rappresentato in quanto non attinente con l’invenzione); negli impianti di tipo noto, invece, tutto il materiale veniva triturato e non poteva più essere recuperato. Ciò si riflette anche in un consistente risparmio energetico, in quanto si evita di frantumare inutilmente tutto il materiale infrangibile. L’eliminazione del processo di triturazione, inoltre, comporta una minore produzione di polveri; infatti, mediante l’unità di separazione oggetto dell'invenzione le parti frangibili vengono rotte in frammenti e non frantumate-triturate. Ne seguono minori emissioni di polvere nell’ambiente circostante e quindi una maggiore salubrità dello stesso, con tutte le implicazioni positive che ciò comporta per coloro che vi operano. Vantaggiosamente, l’unità di separazione del vetro oggetto della presente invenzione comporta un consistente vantaggio energetico: l’energia richiesta per la rotazione del tamburo rotante è di gran lunga inferiore rispetto a quella necessaria per azionare l’apparato di triturazione.

Ancora un vantaggio della presente invenzione consiste nell’aver ideato un’unità per la separazione del vetro la quale non richiede alcuna cernita manuale a monte, come invece si verifica per gli apparati di tipo noto.

La grande efficacia del processo di separazione attuato mediante l’unità secondo l’invenzione, inoltre, permette vantaggiosamente di trattare anche vetro altamente contaminato da altre tipologie di materiale.

Ancora un vantaggio della presente invenzione consiste nell’avere ideato un’unità per la separazione del vetro la quale può essere proficuamente integrata in un impianto per il trattamento del rottame del vetro del tipo mezzo bianco o misto ricavabile dalla separazione del mono materiale o del multi materiale derivante dalla raccolta differenziata, con tutte le implicazioni positive che ciò comporta.

L’unità di separazione del vetro oggetto della presente invenzione supera brillantemente tutti gli inconvenienti lamentati in premessa; inoltre, le vantaggiose caratteristiche tecnico-funzionali proprie dell’unità secondo l’invenzione possono colmare il divario fino ad oggi esistente fra la raccolta differenziata mono materiale del vetro, attualmente preferita, e quella multi materiale. La scelta di una raccolta multi materiale (benché, come precisato, la presente unità di separazione sia in grado di trattare anche il mono materiale) rappresenterebbe per l'amministrazione pubblica o per l’ente preposto un significativo risparmio in termini di costi di gestione, giacché i contenitori per la raccolta sarebbero costituiti dai cassonetti e gli automezzi di carico sarebbero i normali compattatori.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione consiste nell’aver ideato un’unità di separazione del vetro affidabile, funzionale ed i cui costi sono relativamente contenuti rispetto ai vantaggi che si sono perseguiti.

Va precisato infine che le lamine 12 possono anche essere costituite da generiche sporgenze, conformate unicamente per trattenere il materiale e trascinarlo così in rotazione sino alla sua caduta ed alla rottura delle relative parti frangibili sulla superficie interna 13 del tamburo rotante 3; le sporgenze, inoltre, possono essere di lunghezza limitata, inferiore allo sviluppo del tamburo rotante 3, ed essere disposte anche in maniera disordinata sulla superficie interna 13 di quest’ultimo.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti di natura pratico-applicativa si intendono rientranti neN’ambito protettivo dell'invenzione come sopra descritto e nel seguito rivendicato.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Unità per la separazione del vetro, caratterizzata dal fatto di comprendere: un vaglio 2 a tamburo rotante forato 3 portato dal telaio 4 della citata unità 1 ed assoggettato ad organi attuatori, con detto tamburo rotante forato 3 che comprende: una sezione 11 , prevista ad una relativa estremità, per l’ingresso del materiale da separare comprendente oggetti vetrosi e/o parti vetrose e/o frammenti vetrosi; una pluralità di sporgenze 12 fissate alla relativa superficie interna 13, per trattenere durante la rotazione corrispondenti porzioni del citato materiale da separare contenuto al suo interno sino alla caduta delle porzioni medesime con conseguente rottura delle relative parti frangibili; ed una sezione 18, prevista all’estremità contrapposta, per l’uscita di una prima parte del materiale separato; ed almeno un elemento collettore 5, 6, 7 disposto funzionalmente al di sotto del citato tamburo rotante forato 3 che riceve il citato materiale fuoriuscente dai relativi fori passanti 30 di quest’ultimo e lo convoglia verso un’uscita della parte restante del citato materiale separato.
2. 2. Unità secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che dette sporgenze di trattenimento 12 comprendono porzioni terminali conformate per rompere le citate parti frangibili del citato materiale in caduta su di esse durante l’azionamento del succitato tamburo rotante forato 3.
3. 3. Unità secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che dette sporgenze di trattenimento comprendono lamine 12 aventi uno sviluppo longitudinale, le quali sono orientate in senso perpendicolare rispetto alla citata superficie interna 13 di detto tamburo rotante 3 e sono angolarmente equidistanziate fra loro.
4. 4. Unità secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che l’asse longitudinale di detto tamburo rotante forato 3 risulta inclinato di un dato angolo rispetto ad un piano orizzontale per favorire il transito del citato materiale da separare contenuto all’interno del tamburo rotante forato 3 medesimo dalla citata sezione di ingresso 11 verso la citata sezione di uscita 18.
5. 5. Unità secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che il citato tamburo rotante forato 3 presenta tratti longitudinali 15, 16, 17 interessati ognuno da fori passanti di prestabilite dimensioni, a ciascun citato tratto longitudinale 15, 16, 17 essendo associato funzionalmente un corrispondente elemento collettore 5, 6, 7 per separare il citato materiale fuoriuscente dai citati fori passanti del tamburo rotante 3 medesimo.