ITMI20120225A1 - Macchina di lavaggio a tamburo rotante - Google Patents

Description

“MACCHINA DI LAVAGGIO A TAMBURO ROTANTEâ€

La presente invenzione riguarda una macchina di lavaggio a tamburo rotante ed in particolare una macchina di lavaggio per impianti di smaltimento e recupero rifiuti derivanti da spazzamento delle strade e da bonifiche di suoli contaminati. Una simile macchina à ̈ descritta nel brevetto italiano n.1349786 di cui la presente domanda costituisce un perfezionamento ed il cui contenuto si intende qui incorporato per esplicito riferimento.

I processi di lavaggio in detti impianti di smaltimento comprendono generalmente varie fasi quali il trasferimento delle sostanze inquinanti dalle particelle di materiali all’acqua, la separazione delle particelle di sostanze inquinanti solide mediante processi di selezione, la rimozione degli inquinanti trasferiti dalle particelle all’acqua mediante processi chimico-fisici, la concentrazione degli inquinanti nel limo e la separazione del limo dai materiali di recupero, il trattamento chimico-fisico della torbida contenente il limo e le sostanze inquinanti ed il ricircolo dell’acqua depurata, eventualmente previo trattamento biologico, se necessario.

La macchina di lavaggio descritta nel suddetto brevetto consente di ottenere molteplici prodotti di separazione e quindi di raggruppare più macchine in una sola riducendo così il numero di macchine presenti nell’impianto di lavaggio con conseguenti vantaggi economici, sia dal punto di vista dell’installazione che dei consumi energetici. Tale macchina consente inoltre di ottenere una buona separazione delle sostanze organiche con granulometria compresa tipicamente tra 2 e 40 mm e di conseguenza una maggiore qualità dei materiali recuperati.

Più specificamente, questa macchina lava efficacemente in controcorrente materiali e rifiuti a composizione prevalentemente sabbiosa e rimuove efficacemente i contaminanti organici quali foglie, carta, legno, plastica, etc. per cui à ̈ molto adatta per il lavaggio ed il recupero di rifiuti da spazzamento stradale, consentendo di recuperare sabbia, ghiaino e ghiaietto in modo tale che detti materiali siano conformi a tutte le normative dello specifico settore di riutilizzo. Inoltre, la suddetta macchina é in grado di lavare materiali e/o rifiuti che contengono pezzature fino a circa 150 mm di dimensioni senza necessità di una prevagliatura, e comprende anche i vagli per la classificazione dei materiali recuperati.

L’inventore ha comunque sviluppato alcuni perfezionamenti per incrementare l’efficacia della macchina per quanto riguarda la rimozione degli inquinanti, in particolare di natura organica, il lavaggio dei materiali recuperati ed il trattamento di materiali e/o rifiuti comprendenti zolle argillose. Per quest’ultimo aspetto, in particolare, l’attuale versione della macchina non à ̈ in grado di garantire una buona frantumazione e spappolamento delle zolle, cosicché i grumi di argilla, nei quali generalmente si concentra la maggior parte degli inquinanti, finiscono fra i materiali recuperati degradandone la qualità.

Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di realizzare una macchina di lavaggio a tamburo rotante che supera i limiti della macchina nota. Detto scopo viene conseguito mediante una macchina provvista di un anello separatore e di un apposito ugello di lavaggio in controcorrente per i contaminanti organici, di mezzi per regolare l’inclinazione della macchina e di denti frangizolle.

Un primo importante vantaggio della macchina di lavaggio secondo la presente invenzione à ̈ quello di effettuare una migliore separazione dei contaminanti organici leggeri, cosicché anche quando vengono trattati rifiuti derivanti dallo spazzamento strade che contengono una notevole quantità di tali contaminanti (ad es. le foglie in autunno) i materiali recuperati sono immediatamente utilizzabili senza doverli lavare ulteriormente per rimuovere i residui di contaminanti organici.

Un secondo significativo vantaggio di questa macchina risiede nella sua maggiore efficacia di lavaggio ottenuta sollevando leggermente l’estremità di uscita dei materiali recuperati in modo tale che nella zona finale del cilindro di lavaggio i materiali siano sottoposti ad un lavaggio più energico, per effetto del minor rapporto acqua/rifiuto dovuto all’inclinazione della macchina, analogo a quello ottenibile in una cella d’attrizione.

Ancora un altro vantaggio della suddetta macchina à ̈ dato dalla presenza dei denti frangizolle che consentono di rompere e spappolare adeguatamente anche i materiali argillosi così da rimuovere i contaminanti in essi contenuti ed ottenere materiali recuperati di migliore qualità.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della macchina di lavaggio secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente descrizione dettagliata e non limitativa di alcune sue forme realizzative con riferimento agli annessi disegni in cui:

la Fig.1 Ã ̈ una vista schematica parziale in sezione longitudinale di una prima forma realizzativa della macchina di lavaggio, con un dettaglio ingrandito;

la Fig.2 Ã ̈ una vista prospettica in spaccato della macchina di Fig.1, con un dettaglio ingrandito;

la Fig.3 Ã ̈ una vista analoga alla Fig.1 di una seconda forma realizzativa della macchina, con un dettaglio ingrandito;

la Fig.4 Ã ̈ una vista schematica parziale in sezione longitudinale di una terza forma realizzativa della macchina; e

la Fig.5 à ̈ una vista prospettica ingrandita di un tipo di denti frangizolle di cui la macchina può essere dotata.

Con riferimento alle figure 1 e 2, si vede che una macchina di lavaggio secondo la presente invenzione comprende un tamburo rotante 1 nel quale i materiali da trattare sono introdotti attraverso una bocca di carico (non mostrata) insieme ad un flusso d’acqua immesso mediante ugelli.. All’interno del tamburo 1 sono disposte delle palette inclinate 2 che fanno avanzare (secondo il diagramma delle forze indicato nel dettaglio di Fig.2) i materiali pesanti depositati sul fondo del tamburo 1 verso una estremità di uscita dove un estrattore 3 li convoglia verso dei mezzi vaglianti concentrici.

Nella forma realizzativa illustrata sono previsti tre mezzi vaglianti conici, ovvero un vaglio esterno 4, un vaglio intermedio 5 ed un vagliointerno 6 che sono realizzati con lamiere metalliche provviste di fori di dimensioni crescenti. La presente macchina di lavaggio comprende inoltre un ugello 7, subito a monte dell’estrattore 3, per l’immissione di acqua per il lavaggio in controcorrente dei materiali trattati, nonché degli ugelli 8 e 9 per lavare rispettivamente il vaglio interno 6 ed il vaglio esterno 4.

Un primo aspetto innovativo della macchina secondo la presente invenzione à ̈ la presenza di un anello di arresto 10 disposto trasversalmente all’interno del tamburo 1 in modo da lasciare solo un passaggio perimetrale anulare P di altezza inferiore al livello L della sospensione di acqua e materiali presente sul fondo del tamburo 1. Per semplicità, l’anello di arresto 10 à ̈ fissato direttamente su alcune palette 2 ma à ̈ chiaro che potrebbe essere montato nel tamburo 1 tramite appositi supporti.

L’inserimento dell’anello di arresto 10 permette di migliorare sostanzialmente la separazione dei contaminanti organici dai materiali recuperati perché mentre i materiali pesanti recuperabili giacciono sul fondo del tamburo 1 e sono spinti in avanti dalla palette 2, in controcorrente al flusso d’acqua di lavaggio immesso dall’ugello 7, i contaminanti organici più leggeri si trovano nella parte superiore della sospensione e vengono intercettati e respinti dall’anello di arresto 10.

Questi contaminanti vengono quindi trascinati dall’acqua in controcorrente verso l’ingresso del tamburo 1, da dove tracimano su uno sgrigliatore vibrante, l’effetto di trascinamento dell’acqua di controlavaggio essendo inoltre reso più efficace dal fatto che l’anello 10 diminuisce la sezione di passaggio dell’acqua da L a P per cui, in corrispondenza dell’anello 10, il flusso d’acqua in controcorrente aumenta la sua velocità e trascina meglio i contaminanti organici (ovvero V2>V1nel dettaglio di Fig.1).

Nella seconda forma realizzativa illustrata in Fig.3, questo effetto di separazione e trascinamento dei contaminanti organici à ̈ ulteriormente migliorato dalla presenza di un secondo ugello 11 disposto subito a monte dell’anello 10 per l’immissione di un secondo flusso di acqua in controcorrente. Tale secondo ugello 11 à ̈ preferibilmente inclinato a circa 45° e sagomato per emettere un getto a ventaglio, ed à ̈ alimentato tramite un tubo che passa attraverso l’apertura centrale dell’anello 10 ed à ̈ coassiale al tubo che alimenta il primo ugello 7. Si noti che in assenza di questo secondo ugello 11, come nella prima forma realizzativa, l’anello 10 potrebbe essere anche privo di apertura centrale ovvero essere un disco pieno.Un ulteriore aspetto innovativo della presente macchina à ̈ illustrato nella terza forma realizzativa di Fig.4 che prevede dei mezzi per inclinare leggermente l’asse del tamburo 1 entro un piccolo intervallo angolare α, indicativamente per ottenere una pendenza massima del 2-3% nella direzione dell’uscita dei materiali recuperati, ovvero verso i vagli concentrici. I mezzi che regolano l’inclinazione del tamburo 1 possono essere dei martinetti idraulici, dei sollevatori meccanici a vite o altri mezzi equivalenti ben noti ad un esperto del ramo.

In una macchina tradizionale il tamburo rotante 1 ruota orizzontalmente intorno al proprio asse con velocità costante creando, insieme all’ugello 7 ed alle palette 2, una miscelazione turbolenta dei materiali caricati in continuo attraverso una tramoggia 12.

In altre parole si crea un continuo ed energico rimescolamento della sospensione di materiali ed acqua che causa il lavaggio del materiale per sfregamento reciproco delle particelle.

Una cella d’attrizione à ̈ costituita da una vasca in cui degli agitatori causano un forte rimescolamento dei materiali che, impattando e sfregando tra di loro e contro le pareti della cella stessa, vengono efficacemente lavati. Tali meccanismi di impatto e sfregamento tra i materiali contenuti nella cella e contro la cella stessa consentono di liberare anche i contaminanti più fortemente legati alla superficie dei materiali o contenuti in agglomerati dei materiali stessi.

Una condizione fondamentale per l’efficacia del lavaggio in una cella di attrizione à ̈ un elevato contenuto solido, ovvero un basso rapporto acqua/materiali, così da aumentare il numero di sfregamenti tra le particelle solide, che in questa terza forma realizzativa della macchina à ̈ ottenuto mediante la summenzionata leggera inclinazione del tamburo 1. Infatti questa inclinazione fa sì che procedendo verso l’uscita dei materiali recuperati il rapporto acqua/materiali diminuisca in quanto l’acqua, a parità di portata, staziona meno essendo dotata di maggiore velocità.

Ciò produce il duplice vantaggio di trascinare più facilmente i contaminanti organici che si sono separati nella zona terminale del tamburo 1, dopo l’anello 10, e di produrre in tale zona un’azione simile a quella di una cella d’attrizione, migliorando il lavaggio dei materiali recuperati.

Nella Fig.5 viene infine mostrato un esempio di denti frangizolle di cui può essere dotato internamente il tamburo 1 della macchina in una quarta forma realizzativa (non illustrata). Nell’esempio illustrato due denti 13 a sezione quadrata (sostanzialmente dei denti da erpice) sono montati su una comune piastra di base 14 che a sua volta à ̈ montata all’interno del tamburo 1 mediante un bullone 15 con un dado per la regolazione della inclinazione, come le palette 2. Si noti che il numero di denti 13 su ciascuna base 14 come pure il numero totale di denti 13 montati nel tamburo 1 può variare liberamente a seconda del tipo di materiali da trattare.

È chiaro quindi che le forme realizzative della macchina di lavaggio secondo l'invenzione sopra descritte ed illustrate costituiscono solo esempi suscettibili di numerose variazioni. In particolare, le varie caratteristiche innovative sopra descritte (anello 10, ugello 11, inclinazione del tamburo 1, denti 13) possono essere variamente combinate per ottenere altre forme realizzative non esplicitamente menzionate nella presente domanda.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina di lavaggio comprendente un tamburo rotante (1) nel quale i materiali da trattare sono introdotti attraverso una tramoggia di carico (12) insieme ad un flusso d’acqua immesso mediante ugelli di trattamento in modo da formare una sospensione di acqua e materiali, all’interno di detto tamburo (1) essendo disposte delle palette inclinate (2) che fanno avanzare i materiali pesanti depositati sul fondo del tamburo (1) verso una estremità di uscita dove un estrattore (3) li convoglia verso dei mezzi vaglianti concentrici, un ugello (7) per l’immissione di acqua per il lavaggio in controcorrente dei materiali trattati essendo disposto subito a monte di detto estrattore (3), caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un elemento di arresto (10) disposto trasversalmente all’interno del tamburo (1) in modo da lasciare solo un passaggio perimetrale anulare (P) di altezza inferiore al livello (L) della sospensione di acqua e materiali presente sul fondo del tamburo (1).
2. 2. Macchina di lavaggio secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’elemento di arresto (10) à ̈ fissato direttamente su alcune palette inclinate (2).
3. 3. Macchina di lavaggio secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre un secondo ugello (11) per l’immissione di acqua per il lavaggio in controcorrente disposto subito a monte dell’elemento di arresto (10).
4. 4. Macchina di lavaggio secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che l’elemento di arresto (10) ha forma anulare ed il secondo ugello (11) à ̈ alimentato tramite un tubo che passa attraverso l’apertura centrale dell’elemento di arresto (10) ed à ̈ coassiale al tubo che alimenta il primo ugello (7) per l’immissione di acqua per il lavaggio in controcorrente.
5. 5. Macchina di lavaggio secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che il secondo ugello (11) Ã ̈ inclinato a circa 45° e sagomato per emettere un getto a ventaglio.
6. 6. Macchina di lavaggio secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre dei mezzi per inclinare leggermente l’asse del tamburo rotante (1) entro un piccolo intervallo angolare (α) in modo da ottenere una pendenza massima del 2-3% nella direzione dell’uscita dove sono disposti i mezzi vaglianti concentrici.
7. 7. Macchina di lavaggio secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il tamburo (1) Ã ̈ dotato internamente di denti frangizolle (13).
8. 8. Macchina di lavaggio secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che i denti frangizolle (13) sono montati a coppie su una comune piastra di base (14) che a sua volta à ̈ montata all’interno del tamburo (1) mediante un bullone (15) con un dado per la regolazione della inclinazione.
9. 9. Macchina di lavaggio secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i mezzi vaglianti concentrici consistono in tre vagli conici (4, 5, 6) che sono realizzati con lamiere metalliche provviste di fori di dimensioni decrescenti dal più interno (6) al più esterno (4).
10. 10. Macchina di lavaggio secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre degli ugelli (8, 9) per lavare il vaglio interno (6) ed il vaglio esterno (4).