ITTO960772A1 - Procedimento ed impianto di captazione di inqunanti, pigmenti e/o par ticolati, solidi e/o fluidi, da affluenti fluidi. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
"PROCEDIMENTO ED IMPIANTO DI CAPTAZIONE DI INQUINANTI, PIG-MENTI E/O PARTICOLATI, SOLIDI E/O FLUIDI, DA EFFLUENTI FLUI-DI"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione concerne un procedimento di captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi. L'invenzione concerne inoltre un impianto per l'attuazione del procedimento suddetto.
In molti processi industriali (ad esempio, nella verniciatura) vengono impiegati mezzi filtranti a perdere per la captazione degli inquinanti, dei pigmenti e/o dei particolati contenuti in effluenti fluidi. Tali mezzi filtranti, quando esauriti, vengono trattati come rifiuti industriali.
Questo fatto comporta il ricambio continuo ed il conseguente smaltimento dei mezzi filtranti esauriti, con conseguenti costi industriali e danni ambientali (rappresentati, ad esempio, dalla massa di filtri da smaltire, oltre che dei depositi di inquinanti, pigmenti e/o particolati catturati dai filtri stessi).
Scopo principale della presente invenzione è quello di provvedere un procedimento di captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi, che sia efficace e sicuro e che consenta di riutilizzare dei mezzi di captazione utilizzati nel procedimento stesso.
Un altro scopo è quello di provvedere un impianto per l'attuazione del procedimento sopra specificato, che permetta di eseguire una captazione efficace e sicura di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi, e ciò con costi, sia industriali che ambientali, sensibilmente ridotti rispetto agli impianti tradizionali. Un ulteriore scopo è quello di provvedere un procedimento ed un impianto come sopra indicati, che consentano di eseguire controlli quantitativi e qualitativi dei rifiuti industriali prodotti mediante captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi, per determinare, ad esempio, la tossicità e/o l'attività inquinante connessa ai cicli produttivi, da cui provengono tali effluenti fluidi.
In vista di tali scopi, la presente invenzione provvede un procedimento di captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi, la cui caratteristica essenziale forma oggetto della parte caratterizzante della rivendicazione 1.
Inoltre, la presente invenzione provvede un impianto per l'attuazione del procedimento suddetto, la cui caratteristica essenziale forma oggetto della parte caratterizzante della rivendicazione 12.
Ulteriori caratteristiche vantaggiose risultano dalle rivendicazione subordinate.
Tutte le rivendicazioni suddette si intendono qui integralmente riportate.
Segue la descrizione dettagliata di una forma esemplificativa di realizzazione dell'impianto per attuazione del procedimento secondo la presente invenzione, con riferimento ai disegni annessi, forniti a solo titolo di esempio, in cui:
- la fig. 1 è una vista schematica illustrante, in sezione verticale, una cabina di verniciatura, incorporante una prima parte dell'impianto per l'attuazione del procedimento secondo l 'invenzione;
- la fig. 2 è una vista di dettaglio, a scala maggiore, del particolare II di fig. 1;
- la fig. 3 è una vista schematica illustrante, in forma diagrammatica, un'altra parte dell'impianto per l'attuazione del procedimento secondo l'invenzione.
Con riferimento ai disegni, con 10 in fig. 1 è indicata una convenzionale cabina di verniciatura, in cui un operatore OP applica, mediante mezzi di verniciatura a spruzzo VS, della vernice (composta, ad esempio, da pigmenti in un solvente liquido) su un pezzo in lavorazione WP.
La cabina di verniciatura 10 presenta una pavimentazione 11 traforata e sopraelevata rispetto ad una fondazione a platea 12, in guisa da provvedere tra pavimentazione e fondazione una camera d'aria 13. Un camino di aspirazione 14 è posto in comunicazione di fluido con detta camera d'aria 13, di guisa che mediante un aspiratore 15, disposto sulla bocca d'uscita del camino 14, un effluente aeriforme EA (ad esempio, aria) viene estratto con continuità — durante l'operazione di verniciatura - dalla cabina 10 attraverso la pavimentazione 11, la camera d'aria 13 ed il camino 14 stesso, per essere disperso nell'ambiente esterno. Detto effluente aeriforme EA trascina con sé dei residui di vernice RV non applicati sul pezzo WP.
Secondo la presente invenzione, nella cabina 10 è provvisto un dispositivo 10.1 di depurazione dell'effluente aeriforme EA dai residui di vernice RV.
Detto dispositivo 10.1 comprende, al di sotto della pavimentazione traforata 11, un letto di captazione 16, formato da una pluralità di corpi solidi CS tra loro contigui e sovrapposti (fig. 2), preferibilmente microparticelle solide (con granulometria media compresa tra 3 e 100 mesh circa), vantaggiosamente microsfere, ad esempio, in vetro-alluminio o boro o silicato, aventi elevata resistenza a rottura per impatto (diametro medio delle microsfere, variabile ad esempio in un intervallo da 0,1 a 10 mm). Detto letto di captazione 16 a corpi solidi è sospeso nella camera d'aria 13 mediante un -robusto sopporto perforato 16.1, ad esempio una rete metallica traforata o microstirata, sopportata rispetto alle pareti della cabina 10, in modo da essere attraversato da detto effluente EA portante i residui di vernice RV. Durante l'attraversamento del letto di captazione 16, i componenti solidi (pigmenti) dei residui di vernice RV trascinati nell'effluente aeriforme EA vengono captati per deposizione sui corpi solidi CS del letto 16 stesso, di modo che detto effluente, dopo attraversato il letto 16, trascina ulteriormente con sé solo più i componenti liquidi (solventi) dei residui di vernice RV.
In fig. 2 con alfa è indicato uno strato superiore o a monte (secondo la direzione di flusso di EA) di corpi solidi CS nel letto di captazione 16, strato in cui si depositano i componenti solidi (pigmenti) dei residui RV, mentre con beta è indicato uno strato inferiore o a valle di corpi CS, provvisto solo per sicurezza di funzionamento del letto di captazione 16.
A valle del letto di captazione 16 (secondo la direzione di flusso dell'effluente EA) nella cabina 10 è provvisto un letto filtrante a carboni attivi 17, anch'esso sospeso nella camera d'aria 13 con distanza dalla fondazione 12.
I componenti liquidi (solventi) dei residui di vernice RV portati dall'effluente aeriforme EA, attraversando detto letto filtrante 17, vengono catturati dai carboni attivi, di modo che l'effluente stesso viene estratto dalla cabina 10 attraverso il camino 14-15 completamente depurato.
Quando il letto di captazione 16 è esaurito per deposizione dei pigmenti solidi dei residui di vernice RV sui corpi solidi CS, esso viene rinnovato ed i corpi solidi CS del letto esaurito vengono avviati ad un dispositivo di rigenerazione 18 (fig. 3).
Detto dispositivo di rigenerazione 18 comprende dei mezzi 18.1 di riduzione dimensionale di eventuali agglomerati di corpi solidi CS e particolati, un separatore meccanico a centrifuga 19 ed un separatore meccanico a vaglio 20.
Detti mezzi di riduzione dimensionale 18.1 (che in fig. 3 sono schematizzati mediante un semplice rettangolo) hanno la funzione di frantumare eventuali agglomerati di corpi solidi CS e di particolati, formatisi durante la fase di captazione, per consentirne l'ulteriore trattamento. Detti mezzi di riduzione dimensionale 18.1 sono, ad esempio, costituiti da un frantumatore rotativo, in cui una coppia di alberi motorizzati e rotanti in versi opposti porta solidali degli anelli o delle lame circolari opportunamente distanziate. I prodotti della frantumazione vengono poi introdotti a lotti in detto separatore a centrifuga 19. Esso comprende un silos 21, in cui corpi solidi CS e particolati da essi captati vengono sottoposti a centrifugazione, mediante una centrifuga a pale 22, immersa nella massa dei corpi e dei particolati stessi e comandata in rotazione mediante un motore 23 ad albero assiale 23.1.
Nel silos 21 i corpi solidi CS ed i particolati vengono trascinati in moto vorticoso, sfregando con forza tra loro e contro la parete 21.1 del silos, l'albero assiale 23.1 e la stessa centrifuga a pale 22. In tal modo, dai corpi solidi CS, resistenti agli urti, vengono completamente rimossi i componenti solidi (pigmenti) captati dai residui di vernice RV, che si separano in forma di particolati solidi (polveri). Dal separatore a centrifuga 19 i corpi solidi CS puliti ed i particolati solidi rimossi dai corpi stessi fuoriescono tra loro mischiati e vengono, quindi, introdotti nel dispositivo separatore meccanico a vaglio 20, (schematizzato in fig. 3 mediante un semplice rettangolo), in cui vengono tra loro separati mediante vagliatura meccanica.
Al termine della vagliatura, ì corpi solidi CS, puliti e quindi rigenerati, vengono immagazzinati per essere riutilizzati in un nuovo letto di captazione, mentre i particolati solidi (pigmenti in polvere) risultanti dai residui di vernice RV trattati possono essere analizzati quantitativamente e qualitativamente, prima del loro smaltimento, od eventuale riciclaggio, per determinare con certezza, ad esempio, i dati relativi all'inquinamento e/o tossicità del processo di verniciatura.
D'altra parte, il letto di filtrazione 17 viene completamento rinnovato quando i carboni attivi che lo compongono sono esauriti. Tali carboni attivi vengono smaltiti o, preferibilmente, riattivati.
1 vantaggi principali del procedimento e dell'impianto secondo la presente invenzione sono i seguenti:
a) Il letto di captazione a corpi solidi è praticamente rigenerabile e riutilizzabile in modo illimitato, mentre i rifiuti industriali da trattare sono costituiti dai soli particolati solidi (polveri), ottenuti al termine della vagliatura.
b) Vi è una sostanziale corrispondenza tra i particolati depositati sui corpi solidi del letto di captazione e quelli ottenuti al termine della vagliatura, il che consente di effettuare controlli precisi, sia quantitativi che qualitativi, in funzione dei cicli produttivi da cui detti particolati provengono .
c) Il letto di captazione a corpi solidi presenta perdite di carico limitate e costanti durante l'esercizio dell'impianto, assicurando quindi costantemente le portate nominali degli effluenti richieste per il buon funzionamento, nonché un assorbimento di energia costante e limitato.
d) Il letto di captazione a corpi solidi si comporta come un filtro anche in profondità, distribuendo in modo sostanzialmente omogeneo i particolati solidi in tutta la zona di lavoro. Ciò a differenza dei filtri convenzionali, in cui viene saturata solo la parte superficiale ed anteriore, secondo la direzione di flusso degli effluenti.
Come risulta da quanto precede, i corpi solidi CS esercitano una captazione di tipo meccanico, essi rappresentano cioè degli ostacoli opponentisi al flusso degli effluenti fluidi, sui quali ostacoli i particolati (sia solidi, che liquidi) si depositano od aderiscono, con efficacia proporzionale al grado di adesività degli stessi. I particolati non hanno mai dimensioni molecolari.
Il letto di filtrazione, invece, esercita sugli effluenti fluidi un'azione di adsorbimento a livello molecolare per le sostanze organiche (ad esempio, solventi), seppure può avere anch'esso un potere di intercettazione di particolati. Tale intercettazione non è, tuttavia, desiderata, poiché comporta la contemporanea occlusione delle porosità dei corpi adsorbenti che lo costituiscono, porosità nelle quali sono attratte e ritenute le molecole delle sostanze organiche.
Esempi di corpi adsorbenti, oltre ai carboni attivi, sono ad esempio la zeolite e l'allumina attiva.
Naturalmente, numerose varianti potranno, in pratica, essere apportate rispetto a quanto descritto ed illustrato a solo titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione e quindi dal dominio della presente privativa industriale.
Cosi, ad esempio, sebbene sia stato qui illustrato e descritto un letto di captazione a corpi solidi, sostanzialmente orizzontale ed attraversato in direzione sostanzialmente perpendicolare dal flusso di un effluente, i corpi solidi di captazione possono formare un setto di captazione, comunque disposto ed orientato rispetto alla direzione di flusso degli effluenti che lo attraversano.
D'altra parte, il procedimento e l'impianto secondo la presente invenzione, sebbene illustrati e descritti con riferimento ad un processo di verniciatura, trovano applicazione in tutti i campi della tecnica, in cui è utile eseguire la captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi.
Claims (7)
- striali o eventualmente riciclati. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato da ciò/ che — prima del trattamento di separazione — gli eventuali agglomerati di corpi solidi (CS} e di inquinati, pigmenti e/o particolati, formatisi durante la fase di captazione, vengono sottoposti ad un'operazione di riduzione dimensionale. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato da ciò, che detta operazione di riduzione dimensionale comprende la frantumazione di detti agglomerati. 10. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, per la captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi in una cabina di verniciatura (10), caratterizzato da ciò, che comprende almeno una fase di captazione di detti inquinanti, pigmenti e/o particolati, mediante almeno un setto di captazione (16) a corpi solidi (CS), attraverso il quale viene fatto passare un effluente aeriforme (EA) contenente ì residui di vernice non applicata su oggetti in lavorazione (WP), di modo che gli inquinanti, i pigmenti e/o i particolati contenuti in detti residui di vernice sono captati, almeno in parte, per deposizione sui corpi solidi (CS) di detto setto di captazione (16). 11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato da ciò, che comprende, successivamente a detta fase di captaRIVENDICAZIONI 1. Procedimento di captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi, caratterizzato da ciò, che comprende almeno una fase di captazione, in cui detti effluenti fluidi vengono fatti passare attraverso almeno un setto di captazione (16), formato da una pluralità di corpi solidi (CS) contigui, di modo che gli inquinanti, i pigmenti e/o i particolati, solidi e/o liquidi, contenuti negli effluenti medesimi vengono captati, almeno in parte, per deposizione su detti corpi solidi (CS), mentre detti effluenti attraversano detto setto di captazione.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò, che comprende almeno una fase ulteriore di filtrazione per adsorbimento, in cui detti effluenti fluidi, dopo la fase di captazione, vengono fatti passare attraverso almeno un setto filtrante (17) a corpi adsorbenti, in cui gli inquinanti, i pigmenti e/o i particolati residui contenuti negli effluenti stessi vengono adsorbiti, almeno in parte.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò, che detto setto di captazione (16) viene formato distribuendo almeno uno strato di corpi solidi (CS) contigui, costituito preferibilmente da microparticelle solide, vantaggiosamente da microsfere, su un sopporto permeabile a detti .effluenti fluidi.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato da ciò, che detto setto di filtrazione (17) viene formato distribuendo almeno uno strato di corpi adsorbenti su un sopporto permeabile a detti effluenti fluidi.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò, che i corpi solidi (CS) di un setto di captazione (16) esaurito vengono rigenerati, mediante separazione degli inquinanti, dei pigmenti e/o dei particolati deposti sulla loro superficie, e da ciò che detti corpi solidi rigenerati vengono poi riutilizzati per formare un altro setto di captazione.
- 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato da ciò, che detti corpi solidi di captazione (CS) vengono rigenerati, sottoponendoli ad un trattamento meccanico, che determina la separazione degli inquinanti, dei pigmenti e/o dei particolati, deposti sulla superficie di detti corpi solidi, dai corpi solidi stessi.
- 7. Procedimento secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato da ciò, che dopo separazione degli inquinanti, dei pigmenti e/o dei particolati dalla superficie dei corpi solidi di captazione (CS), detti partìcolati e detti corpi solidi vengono sottoposti ad un trattamento di vagliatura, al termine del quale i corpi solidi rigenerati vengono destinati ad ulteriore impiego, mentre gli inquinanti, i pigmenti e/o i particolati separati dai corpi solidi vengono eventualmente esaminati e/o misurati e, poi, smaltiti come rifiuti induzione, almeno una fase di filtrazione per adsorbimento, mediante almeno un setto di filtrazione (17) a corpi adsorbenti, disposto a valle di detto setto di captazione (16) (secondo la direzione di flusso dell'effluente Eh) ed attraverso il quale viene fatto passare detto effluente aeriforme (EA) contenente i restanti residui di vernice non captati per deposizione sui corpi solidi (CS) di detto setto di captazione (16), di modo che le sostanze organiche contenute in detti restanti residui sono adsorbite, almeno in parte. 12. Impianto per l'attuazione del procedimento di captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò, che comprende almeno un setto di captazione (16) a corpi solidi (CS) contigui, formato preferibilmente da almeno uno strato di microparticelle solide, vantaggiosamente di microsfere, su un sopporto permeabile a detti effluenti fluidi, i quali sono fatti passare attraverso detto setto di captazione, di modo che gli inquinanti, i pigmenti e/o i particolati, solidi e/o liquidi, contenuti negli effluenti medesimi sono captati, almeno in parte, per deposizione su detti corpi solidi (CS). 13. Impianto secondo la rivendicazione 12, caratterizzato da ciò, che detti corpi solidi (CS) comprendono delle microparticelle, la cui granulometria media è sostanzialmente compresa tra 3 e 100 mesh. 14. Impianto secondo la rivendicazione 12, caratterizzato da ciò, che detti corpi solidi (CS) comprendono delle microsfere, il cui diametro medio è sostanzialmente compreso tra 0,1 e 10 mm. 15. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 14, caratterizzato da ciò, che detti corpi solidi (CS) presentano elevata resistenza a rottura per impatto. 16. Impianto secondo la rivendicazione 15, caratterizzato da ciò, che detti corpi solidi (CS) sono costituiti in vetroalluminio, boro o silicato. 17. Impianto secondo la rivendicazione 12, caratterizzato da ciò, che detto setto di captazione (16) a corpi solidi contigui (CS) comprende (con riferimento alla direzione di flusso degli effluenti fluidi) uno strato superiore o a monte (alfa) di corpi solidi, in cui sono captati gli inquinanti, i pigmenti e/o particolati, a guisa di filtro meccanico operante anche in profondità, ed uno strato inferiore o a valle (beta) di corpi solidi, provvisto per sicurezza di funzionamento del setto di captazione medesimo. 18. Impianto secondo la rivendicazione 12 per l'attuazione del procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato da ciò, che comprende almeno un setto di filtrazione (17) a corpi adsorbenti, disposto a valle di detto setto di captazione (16) a corpi solidi (con riferimento alla direzione di flusso degli effluenti fluidi) ed attraverso il quale sono fatti passate detti effluenti fluidi dopo la fase di captazione, in guiea da esercitare sugli stessi un'azione di adsorbimento a livello molecolare per le sostanze organiche che vi sono contenute. 19. Impianto secondo la rivendicazione 18, caratterizzato da ciò, che detto setto di filtrazione (17) a corpi adsorbenti, comprende carboni attivi e/o zeolite e/o allumina attiva. 20. Impianto secondo la rivendicazione 12, per la captazione di inquinanti, pigmenti e/o particolati, solidi e/o fluidi, da effluenti fluidi in una cabina di verniciatura (10), caratterizzato da ciò, che comprende almeno un setto di captazione (16) a corpi solidi (CS), attraverso il quale è fatto passare un effluente aeriforme (EA) contenente i residui di vernice non applicata su oggetti in lavorazione (WP), di guisa che gli inquinanti, i pigmenti e/o i particolati di detti residui di vernice sono captati, almeno in parte, per deposizione sui corpi solidi (CS) di detto setto di captazione (16). 21. Impianto secondo la rivendicazione 20 e la rivendicazione 18, caratterizzato da ciò, che comprende inoltre almeno un setto di filtrazione (17) a corpi adsorbenti, disposto a valle di detto setto di captazione (16) (secondo la direzione di flusso dell'effluente EA) ed attraverso il quale è fatto passare detto effluente aeriforme (EA) contenente i restanti residui di vernice non captati per deposizione sui corpi onidainv.996 solidi (CS) di detto setto di captazione (16), di guisa che lé sostanze organiche contenute in detti restanti residui sono adsorbite, almeno in parte, mediante detto setto di filtrazione. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.
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