PT11138T - Processo de agregação de vários tipos de resíduos com destino a aterro - Google Patents

Abstract

PROCESSO QUE CONSISTE NA AGREGAÇÃO DE VÁRIOS PRODUTOS COM DESTINO A ATERROS SANITÁRIOS, QUE NO FINAL ORIGINA UM PRODUTO TRANSFORMADO QUE SUBSTITUI A MADEIRA EM VÁRIAS APLICAÇÕES. COM ESTE PROCESSO EVITA-SE O GRANDE AUMENTO DE ATERROS SANITÁRIOS EM QUE OS PRODUTOS, MAIORITARIAMENTE POLÍMEROS CONTAMINADOS, PERMANECEM POR MAIS DE TREZENTOS ANOS ATÉ À SUA DECOMPOSIÇÃO, E CONSEQUENTEMENTE O ABATE DE UM GRANDE NÚMERO DE HECTARES DE FLORESTA. O PROCESSO PODE RECEBER PRODUTOS CONTAMINADOS OU NÃO, SEM A INTERVENÇÃO DE MEIOS HUMANOS, ATÉ À TRANSFORMAÇÃO DESTES EM MATÉRIA-PRIMA LIMPA, E É CONSTITUÍDO PELAS SEGUINTES ETAPAS: RECEÇÃO E PREPARAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS DESTINADAS A ATERRO, PREPARAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS VIRGENS E SEU ARMAZENAMENTO; LAVAGEM DE TODAS AS MATÉRIAS-PRIMAS; SEPARAÇÃO DOS METAIS; LAVAGEM DE PRODUTOS E SECAGEM DE PRODUTOS; ARMAZENAMENTO PARA PRODUÇÃO; DOSAGEM OU COMPOSIÇÃO E FÓRMULA; EXTRUSÃO / PRODUÇÃO DO PRODUTO; E ARREFECIMENTO, CORTE E EMBALAGEM.

Description

DESCRIÇÃO "Processo de agregação de vários tipos de resíduos com destino a aterro"

Campo técnico da invenção 0 campo técnico da invenção é na área da reciclagem abrangendo a área da química, a engenharia de materiais, integrando processos de triagem, tratamento de água, tratamento de gases, micronização, atomização e extrusão de produtos compósitos e não compósitos quando misturados.

Importa clarificar que é designado por resíduo com destino a aterro todos os materiais que após a sua vida útil são considerados como materiais sem uso ou obsoletos.

Estado da técnica da invenção

Foi realizada uma pesquisa ao estado da técnica da invenção, para aferir se a mesma já teria sido pensada ou executada por outros inventores, assim destacamos os seguintes documentos de patente e a sua distinção com a presente invenção: (Dl) US 6524677 Bl - Dl divulga que após extrudida a massa termoplástica é introduzida num molde para ser endurecida, podendo ainda ser prensada. Em Dl as fibras são adicionadas em partes específicas da placa, podendo ser aplicadas em toda a placa ou em parte desta. A placa tem um pó de enchimento específico selecionado de um grupo que consiste em giz e cinza. Em Dl são contemplados reforços por vezes metálicos, bem como calhas de reforço. A presente invenção difere de Dl uma vez que as fibras e, o carbonato de cálcio em forma do pó, estão uniformemente distribuídas na mistura a extrudir. Após a saída do sistema de extrusão, o material não sofre mais nenhuma alteração, sendo apenas preparado para a embalagem, todo o desperdício é incorporado diretamente no processo novamente, apenas sendo triturado novamente, quando necessário. Todas as propriedades mecânicas são adquiridas durante o processo de extrusão, não sendo tomada nenhuma ação após a saída da extrusora, além do arrefecimento natural. Na presente invenção o produto arrefece naturalmente com recurso a chuveiros de água f ria; (D2) US 2011272858 Al - D2 divulga um material compósito e método de preparação do mesmo a partir de resíduos não-separados e difere da presente invenção pois o compósito produzido não contém materiais orgânicos exceto a serradura ou os resíduos de madeira, nunca ultrapassando 28% ainda que possa ser produzido a partir de lixo doméstico, não tem aspeto visual, nem propriedades de um termoplástico, para tal a presente invenção prepara os resíduos, na medida em que os tritura, separa o que não é necessário, lava e depois seca para armazenar completamente seco. O processamento da mistura compreende, armazenar, executar a pesagem dos componentes e extrudir o preparado. As temperaturas ao longo do processo de extrusão variam entre os 125 °C e 190°C. De facto D2 contempla uma etapa de matérias primas destinadas a aterros (descrição, parágrafos [0241] [0242]), mas na presente invenção todos os resíduos que se enquadrem no seu leque de matérias-primas, são recebidos independentemente do local de onde são provenientes, com a particularidade que o teor de água no resíduo é irrelevante e, mais importante, são considerados ainda resíduos com aterro como destino, sofás, colchões, armários, resíduos da indústria plástica, nomeadamente os que já não têm valor comercial e também os que poderão ter desde que não seja matéria-prima virgem, além dos resíduos da construção que contemplam diversos material a granel tais como painéis de gesso cartonado, restos metálicos ferrosos e não ferrosos, cartão, inertes, e ainda cablagens e componentes elétricos de base plástica ou não. A grande vantagem é que a receção pode vir de qualquer parte do mundo, com qualquer tipo de constituição desde que não fuja muito das seguintes classes: derivados de plástico ou compósitos plásticos, derivados de madeira, nomeadamente resíduos de serrações ou oficinas de carpintaria, resíduos de construção e podemos ainda contemplar tecidos; a preparação dos resíduos de D2 difere da presente invenção porque nesta etapa para além de receber resíduos sólidos urbanos (na sua maioria provenientes das centrais de valorização de resíduos (CVO), as quais no fim do seu processo libertam toneladas de material plástico com destino a aterro), pode receber têxteis, resíduos de madeira tais como serradura e resíduos de oficinas de carpintaria, e resíduos de construção. A humidade nos resíduos é pouco relevante uma vez que estes são todos lavados e passam pelo secador imediatamente antes da ensilagem. Materiais como o vidro e os metais não são contemplados na composição final desejada, pelo que são removidos durante o processo. A preparação dos resíduos que servem de matéria-prima na presente invenção, são todos preparados com o decorrer do processo, assim sendo tenta-se sempre cumprir as especificações dos três locais de descarga de resíduos, o de materiais compósitos plásticos, o de mobiliário, tecidos, eletrodomésticos (com mais de 60% material plástico), colchões de cama, etc., e por fim o de resíduos de construção. Salienta-se que em qualquer um destes locais podem estar resíduos que não estão de acordo com o mesmo, pois o processo devido ao seu controlo automatizado e programado está preparado para fazer a correta triagem em função da natureza física do resíduo com recurso a comuns processos mecânicos, no entanto esta separação acontece para que se obtenham maiores rentabilidades de execução do processo; a preparação de matérias virgens e a secagem dos produtos também são diferentes uma vez que o pré-processamento divulgado em D2 não é possível na presente invenção pois os compósitos plásticos não são diferenciados entre si, sendo os mesmo todos fundidos no processo de extrusão graças ao controlo de velocidade, temperatura e pressão de gás na câmara de extrusão, assim sendo a menor temperatura será na saída do fuso e rondará os 125DC. Este material não pode ser injetado, pois não é possível devido ao método de separação, armazenagem e composição a realização de paletes para posterior armazenamento e injeção. Em momento algum será introduzido material plástico virgem no processo da presente invenção. No que diz respeito a matérias-primas virgens, apenas se considera o pó-de-pedra, que é entregue diretamente colocado no silo pelo fornecedor, todas as outras passam pelos seguintes processos ou por parte deles, trituração, magnetismo, vibração, lavagem e atomizador (caso dos resíduos de inertes vindos da construção civil). A armazenagem para a produção é feito em silo auto pesante, que é diretamente encaminhado para o alimentador da extrusora, caso a extrusão tenha de parar, o material preparado para extrusão aguarda no silo que é completamente estanque; A separação de metais divulgada em D2 difere da presente invenção pois nesta o próprio processo de fabrico encarrega-se de separar os resíduos pelas categorias que mais tarde constituirão a receita, no entanto apesar de não ter metais (removidos durante o processo de produção, quer por meios magnéticos no caso de metais ferrosos, quer por meio de vibração no caso do metais não ferrosos), na sua constituição o processo de obtenção da mistura e a posterior extrusão, não assenta sobre forças de cisalhamento aplicadas no momento da secagem. Os metais são removidos, pois só assim se garante que o produto não oxida nem sofra decomposição derivada dos metais. Na presente invenção o secador é apenas para garantir que as matérias-primas são armazenadas sem humidade, os produtos não são sujeitos a quaisquer forças de cisalhamento dentro do secador, na presente invenção não é necessário providenciar propriedades termoplásticas aos resíduos. A secagem dos produtos constituintes é executada para todos os produtos no mesmo secador, sendo que a temperatura é controlada em função do produto pretendido, o secador é composto por um tambor giratório, um queimador a montante e um ventilador a jusante. Após a extrusão a temperaturas entre os 125DC e 190DC, o produto final bruto deverá entrar no processo de arrefecimento, seguindo depois para o corte e embalagem; Acrescenta-se que o processamento de extrusão de D2 e da presente invenção é claramente distinto, nomeadamente no que respeita aos intervalos de temperatura, pressão na câmara de fusão e velocidade de extrusão variável em função da composição pesada, o produto resultante da presente invenção apenas poderá ser produzido seguindo este processo, sendo que a extrusão é a sua única forma de criação. A extrusão será realizada apenas com secção quadrangular e secção circular com o objetivo de poder depois ser trabalhado com as mesmas ferramentas de trabalhar madeira para as mais diversas aplicações, a composição de resíduos preparados é encaminhada para o alimentador da extrusora onde é adicionado o pó de pedra, e é simplesmente extrudida. A vantagem é que os parâmetros de extrusão podem ser controlados em função da mistura concebida com matérias-primas (resíduos lavados e separados pelo processo da presente invenção), o próprio aspeto ou propriedades na saída do produto passam informações ao processo para que sejam efetuadas as alterações necessárias, quer na composição, quer às variáveis de extrusão. Após a extrusão entra no processo de arrefecimento através de um sistema de aspersores ao longo do tabuleiro de arrefecimento, sendo que como a água anda em circuito fechado, é arrefecida por um refrigerador que a leva a uma temperatura de 2DC; (D3) WO 0242041 Al - D3 divulga um método de produção de um produto compósito em que matérias-primas são armazenados em dois depósitos com interior em "v", na câmara de mistura que apresenta um parafuso sem fim são introduzidas as matérias-primas contidas nos referidos depósitos bem como outros componentes, estes últimos junto à tomada da máquina de extrusão, e a alimentação ao ponto de carga da máquina de extrusão é feita através de um parafuso sem fim. A presente invenção difere de D3 uma vez que o produto compósito resultante da presente invenção é um produto final para aplicação direta, o qual pode ser trabalhado com a finalidade de substituir a madeira em inúmeras aplicações, contrariamente ao produto resultante de D3 que não tem aplicação direta. Acrescenta-se que outra grande diferença assenta na geometria, tempos e velocidades de operação do equipamento de extrusão.

Descrição pormenorizada da invenção A presente invenção é um processo de agregação de vários resíduos com destino a aterros sanitários e que no final origina um produto transformado que substitui a madeira em várias aplicações, deste modo evita-se o grande aumento de aterros sanitários em que os produtos na sua grande parte polímeros contaminados permanecerão por mais de trezentos anos até à sua decomposição, e consequentemente o abate de um grande número de hectares de floresta. Para que seja possível a realização desta transformação foi necessário projetar a otimização de um processo em se possam receber os produtos contaminados ou não sem a intervenção de meios humanos até á transformação destes em matéria-prima limpa. 0 processo supracitado é constituído por várias etapas: 1. receção de matérias-primas destinadas a aterro e respetivo local; 2. preparação das matérias-primas destinadas a aterro provenientes de: a. produtos compósitos plásticos; b. mobiliário e embalagem; c. resíduos de remodelações na construção civil; 3. preparação das matérias-primas virgens e seu armazenamento; 4. lavagem de todas as matérias-primas; 5. separação dos metais; 6. lavagem de produtos e secagem de produtos; 7. armazenamento para produção; 8. dosagem ou composição e fórmula; 9. extrusão / produção do produto; 10. arrefecimento, corte e embalagem.

De seguida explica-se em pormenor cada uma das etapas supracitadas:

Etapa 1: Receção de matérias-primas A receção de matérias-primas é muito condicionada pelo tipo de matéria a que nos referimos, e essas condicionam o local onde são rececionadas, assim atendendo a esta diversidade é necessário que o local de receção seja munido de diversas tomadas de descarga, tais como: • Tomada de descarga para compósitos do tipo: > Resíduos provenientes de unidades de reciclagem de plásticos > Embalagens de produtos químicos produzidas em compósitos plásticos com destinos a aterros > Resíduos de Poliestireno > Resíduos de Polipropileno > Resíduos de Poliuretano expandido ^ Elementos compósitos plásticos provenientes do abate de viaturas > Estofos provenientes de viaturas > Elementos compósitos plásticos provenientes de eletrodomésticos > Isolamentos de condutores elétricos > Restos de condutores elétricos com isolamento > Resíduos provenientes de materiais compósitos plásticos utilizados na agricultura • Tomada de descarga para produtos provenientes de mobiliário e embalagem > Moveis usados com e sem metal na sua incorporação > Estofos provenientes de mobiliário > Colchões velhos > Paletes em fim de vida • Tomada de descarga para produtos vindos de resíduos de remodelações da construção civil. > Restos de ladrilhos > Restos de placas de gesso com incorporação de madeira e papel > Restos de madeira provenientes de soalhos, portas, tetos. • Tomada de descarga para produtos necessários à formulação > Sistema de receção de pó de pedra > Sistema de receção de serradura

Etapa 2: Preparação da matéria-prima Produtos compósitos plásticos A etapa da preparação da matéria-prima proveniente de produtos compósitos plásticos implica alguns procedimentos atendendo às várias origens dos produtos e aos diversos tipos de produtos compósitos, criando algumas condicionantes. As condicionantes obrigam a ter em conta o sistema de descarga de compósitos o qual está preparado para que a receção seja efetuada através de camião que descarregará toda a carga através do sistema de basculante da própria viatura, o produto descarregado fica depositado no interior de uma cuba com o seu interior em forma de "v" num plano inferior ao nivel do solo. 0 dimensionamento da cuba é projetado para que o produto possa ser recebido em forma de fardos ou a granel, assim, deste modo facilita-se o processo da recolha não requerendo deste modo qualquer tipo de equipamento para acondicionamento. 0 dimensionamento desta cuba é definido em termos de volumetria com o dimensionamento da unidade de produção e no minimo o equivalente a uma cubicagem de 24m3. Na base da cuba funciona um transportador que tem como função a retirada do produto depositado e a respetiva entrega do produto á fase seguinte do processo.

Nesta fase os produtos descarregados são encaminhados através de telas transportadoras num plano inclinado entre 25° a 45°, onde passam por um destroçador. Este destroçador tem uma capacidade para reduzir este tipo de resíduos até uma volumetria de 2cm3 e debita o resultado num tapete a jusante. Este tapete que se encontra a jusante tem uma inclinação entre 20° e 45°, a queda do produto é feita num moinho que liberta partículas com dimensões entre 2,5mm3 e 4mm3. O resultado desta transformação é transportado através de uma nora de alcatruzes para o interior de silos.

Mobiliário e embalagem O sistema de descarga de proveniências de mobiliário e embalagem está preparado para que a receção seja efetuada através de camião à semelhança do que se passa no sistema de descarga de compósitos assim descarregará toda a carga através do sistema de basculante da própria viatura, o produto descarregado ficará depositado no interior de uma cuba com o seu interior em forma de "v" num plano inferior ao nível do solo.

Na parte inferior da cuba de receção está instalado um destroçador transportador. Este destroçador encarregar-se de transformar, por exemplo um móvel, uma palete, um colchão ou qualquer outro (mono), em pequenas partes com uma volumetria não superior a 20cm3, quando destroçados são transportados para a fase seguinte do processo. 0 dimensionamento da cuba é projetado para que o produto possa ser recebido em forma de fardos ou a granel, assim, deste modo facilita-se o processo da recolha não requerendo deste modo qualquer tipo de equipamento para acondicionamento. 0 dimensionamento desta cuba é definido em termos de volumetria com o dimensionamento da unidade de produção e no mínimo o equivalente a uma cubicagem de 24m3.

Após a saída da cuba de trituração o produto resultante é encaminhado num transportador montado a jusante do destroçador, este transportador é colocado com uma inclinação de entre 20° e 40° de inclinação, sendo precipitado num moinho que triturará o produto até uma medida entre 5 e 7 mm3 sendo em seguida precipitado para um tapete transportador que encaminhará o produto até ao silo respetivo depois de ter passado pelo sistema de lavagem.

Resíduos de remodelações na construção civil O sistema de descarga de proveniências de resíduos de remodelações de construção civil está preparado para que a receção seja efetuada através de camião à semelhança do que se passa no sistema de descarga de compósitos e no sistema de produtos provenientes de mobiliário e embalagem assim descarrega toda a carga através do sistema de basculante da própria viatura, o produto descarregado fica depositado no interior de uma cuba com o seu interior em forma de "v" num plano inferior ao nível do solo.

Na parte inferior da cuba de receção está instalado um destroçador triturador. Este destroçador encarregar-se de transformar os resíduos em pequenas partes com uma volumetria não superior a 2cm3, quando destroçados são transportados para a fase seguinte do processo. Este destroçador atendendo aos produtos que irá receber é munido de um sistema antibalistico para que pessoas e bens estejam protegidos, para que tal aconteça, é colocado nas paredes laterais da cuba de descarga um sistema de tampas metálicas acionadas através de cilindros hidráulicos que tapa a cuba. Enquanto não for terminada a trituração da carga descarregada não é possível uma nova descarga uma vez que a cuba se encontra bloqueada pelas tampas. 0 dimensionamento da cuba é projetado para que o produto possa ser recebido a granel, facilitando o processo da recolha e não requerendo qualquer tipo de equipamento para acondicionamento, este dimensionamento é definido em termos de volumetria com o dimensionamento da unidade de produção e no mínimo o equivalente a uma cubicagem de 24m3. 0 resultado da primeira trituração é enviado através de um transportador instalado a jusante e com uma inclinação ascendente entre 20° e 45°, este transportador alimenta um moinho que transforma o produto em pedaços com cerca de lOmm2 que cairão num transportador ascendente que vai descarregar no sistema de separação de madeiras e inertes. O sistema de separação de madeira e inertes consiste num sistema constituído por uma tina de água com um transportador sem-fim no seu interior que é o responsável pela extração dos inertes, enquanto a madeira flutua e é arrastada para um peneiro vibratório que encaminha a madeira a uma nora de alcatruzes que alimenta o silo específico para estes resíduos de madeira.

Os inertes retirados passam a uma fase que é a micronização e a posterior atomização, a qual os torna num pó extremamente fino e que é ensilado num silo especifico para este produto resultante dos vários tipos de inertes.

Etapa 3: Preparação das matérias-primas virgens e seu armazenamento

As matérias-primas consideradas virgens são duas: • Pó de pedra (proveniente de micronização de rochas calcárias); • Serradura proveniente do corte e polimento de madeira. A alimentação dos silos de pó de pedra é efetuada por um camião com tanque pressurizado. A alimentação da serradura é efetuada por um camião basculante e descarregado no interior de uma cuba com o seu interior em forma de "v" num plano inferior ao nivel do solo. No fundo da cuba existe um transportador que alimenta uma nora de alcatruzes, a qual é responsável pela alimentação da serradura ao silo. 0 armazenamento dos produtos considerados como matérias-primas virgens é realizado em silos quadrados formados por placas de 3m por 3m ficando estes com uma altura de 6m de altura até ao inicio do cone de descarga. 0 cone de descarga será em forma de pirâmide invertida e com uma inclinação de 45°, a sua boca de saida será munida de um sistema de válvula rotativa

Etapa 4: Lavagem de todas as matérias-primas A lavagem das matérias-primas é antecedida da ensilagem após triturações e separações. Passam por este processo todos os produtos independentemente da sua origem, desde que na sua preparação não tenha já sido submetido a uma lavagem ou micronização, e ainda serão isentos da lavagem os produtos virgens. 0 método de lavagem consiste em fazer passar todos os produtos, com a exceção dos produtos virgens e dos que já passaram pela micronização e atomização, por uma tina que arrasta no seu interior, através de um sistema de tração, todos os produtos para um peneiro com uma rede de 0,0lmm, desta forma apenas a água passa e o produto é encaminhado à nora de alcatruzes que eleva o produto para os silos finais de matéria-prima.

Etapa 5: Separação dos metais A separação de metais é feita através de dois sistemas que são os seguintes: • Sistema por magnetização para metais ferrosos; • Sistema por vibração para metais não ferrosos.

Todos os produtos preparados anteriormente são submetidos à passagem por estes dois estágios. Em primeiro passam pelo sistema de vibração onde são separados dos restantes produtos, neste ponto os metais ficarão na parte inferior do vibrador e a matéria-prima será depositada num transportador na parte superior do vibrador. Assim os metais que se encontravam na parte inferior do vibrador serão encaminhados por uma tela transportadora para o sistema de magnetização, que em determinado ponto tem colocado sobre a parte superior da tela transportadora um sistema de magnetização que se encarrega da atração dos materiais ferrosos separando-os assim dos restantes materiais metálicos.

Etapa 6: Lavagem de produtos e Secagem de produtos

Todos os produtos no seu processo de tratamento com exceção das matérias-primas virgens passam pelo sistema de lavagem antes de serem armazenados nos silos de armazenamento geral mantendo toda a humidade acumulada durante o processo de lavagem, deste modo é necessário procedermos a secagem para que se evite o aumento de gases no processo de fusão das matérias-primas.

Assim teremos um sistema de antecâmara equipada com um queimador que funciona a fuel, bio massa, ou a gás natural. 0 calor acumulado nesta antecâmara ronda os 80°C é expelido através do sistema de ventilação para a unidade de secagem que funciona como um cilindro a rodar na horizontal os materiais são colocados na boca do cilindro e são retirados com o movimento de rotação do mesmo para posteriormente serem transportados através de um sistema de ventilação, que assenta em ventiladores elétricos centrífugos de aspiração simples e média ou alta pressão em conformidade com as normas ATEX, com capacidade de transporte de ar de -20°C a 150°C, deste modo o sistema contempla ainda uma purga de ar no fim de cada linha de ventilação para que a pressão de ventilação não seja imputada ao silo, transportando os produtos desta forma, por aspiração.

Passam por este sistema todos os produtos com exceção do pó de pedra (matéria-prima virgem) bem como os inertes que passam pela micronização e depois são atomizados. Assim toda a matéria-prima é portadora de uma quantidade de água muito reduzida, incluindo a serradura. 0 secador é o mesmo para todos os produtos sendo a sua temperatura ajustada de acordo o produto em causa a secar. Depois da secagem os produtos são ensilados em silos auto pesantes para poderem passar ao sistema de formulação.

Etapa 7: Armazenagem para produção A armazenagem para produção é efetuada em silos cilíndricos de tronco cónico auto pesantes, apoiados em células de carga. Estes silos têm a forma cilíndrica com um diâmetro de 4m e uma altura da boca do cone ao topo de 5m sendo o seu cone de 4m de diâmetro na união com o cilindro para 0,2m para a boca do silo. Os pés dos silos são desfasados 120° por forma a ficar com apenas três apoios.

As células de carga são do tipo à compressão montado sobre acessórios oscilantes e interligadas entre si através de caixa somadora que envia um sinal ao controlador de peso. Deste modo temos sempre a informação do peso de matéria-prima disponível.

Assim temos um silo para a matéria derivada de compósitos plásticos, um silo para a serradura seca, um silo para os produtos que passam pela micronização e depois são atomizados, um silo para os pedaços de madeira provenientes de móveis, soalhos, portas, bem como de todos os restos de madeira a reciclar e fibras provenientes de tecidos e materiais sintéticos. 0 silo do pó de pedra é o mesmo que o da receção de matéria-prima visto este produto não necessitar de qualquer tratamento extra. Assim temos toda a matéria-prima em condições de poder entrar no processo de dosagem e produção.

Etapa 8: Dosagem ou composição e fórmula A dosagem processa-se de acordo com a receita selecionada em função do produto final a produzir quer este seja destinado á agricultura quer seja destinado a sistemas de embalagem.

Os silos de armazenamento de produtos são auto pesantes, como tal permite-nos descontar o valor da fórmula de cada produto em simultâneo ganhando assim tempo visto este sistema funcionar por séries e não em continuo. Deste modo teremos os seguintes silos de matéria-prima tratada e pronta: • Silo de compósitos plásticos (capacidade 20 Ton); • Silo de derivados de madeira (capacidade 10 Ton); • Silo de derivados de papel e fibras de tecidos (capacidade 7 Ton); • Silo de produtos micronizados e atomizados (capacidade 24 Ton); • Silo de serradura (capacidade para 20 Ton). 0 valor da fórmula será retirado do interior de cada silo por um sistema de queda encaminhado por conduta até á misturadora que se encontra em funcionamento a quando da abertura das bocas dos respetivos silos.

As pesagens são efetuadas, tendo como máximo peso a descrição de acordo com a seguinte fórmula: • Compósitos plásticos (todos os tipos de compósitos plásticos) 2000 kg; • Derivados de madeira 200kg (por exemplo: serradura proveniente de cortes e polimentos de madeira); • Derivados de papel e fibra de tecidos 200kg; • Produtos micronizados e atomizados 50kg; • Pó de pedra 50kg.

Depois de descarregados os pesos mencionados dos quatro primeiros produtos terão um tempo de mistura de uma hora tendo a misturadora três braços de quatro pás desfasadas duas a duas com inclinação de 45° a rotação será de 150 rpm. Depois de misturado o produto final será enviado para um silo que fará a alimentação através de um parafuso sem fim ao ponto de carga da máquina de extrusão. No parafuso sem fim será realizada a injeção do Pó de pedra através de um sistema doseador por parafuso sem fim que efetuam o doseamento percentualmente com o produto entregue na tomada da extrusora.

Depois de misturado o produto final será enviado para um silo que fará a alimentação através de um parafuso sem fim ao ponto de carga da máquina de extrusão. No parafuso sem fim será realizada a injeção do Pó de pedra e dos produtos micronizados e atomizados através de dois sistemas doseadores por parafuso sem fim que efetuam o doseamento percentualmente com o produto entregue na tomada da extrusora.

Etapa 9: Extrusão / produção do produto A extrusão é efetuada numa câmara cilíndrica aquecida por resistências elétricas. Esta câmara terá no seu interior um parafuso sem fim com um diâmetro de exterior de 125mm sendo o seu veio de 50mm, o passo do sem fim iniciará em 125mm e até um comprimento de 2500mm vai reduzindo o seu passo progressivamente até um intervalo de 50mm.

Neste ponto da compressão existe um aumento da câmara com duas saídas para o exterior a fim de libertar todos os gases produzidos pelos diferentes produtos, estes gases serão extraídos através de uma bomba de vácuo que funcionará em sincronismo com uma válvula reguladora de abertura proporcional para possibilitar a entrada de ar.

Depois da câmara de desgaseificação o parafuso sem fim terá mais 1250mm de comprimento com um diâmetro de 80mm e o seu veio de 30mm. A rotação respeita uma curva em função da temperatura da última zona de aquecimento sendo que a sua velocidade máxima será limitada a uma extrusão de 250 kg/h. O aquecimento da extrusora é dividido por duas partes: • a primeira parte que é a de homogeneização e liquefação da formula composta por sete zonas de aquecimento com temperaturas entre os 145°C e os 190°C, estas temperaturas serão controladas através de um Controlador Lógico programável (PLC) que será o responsável pelo algoritmo de controlo que terá como base um Controlador Proporcional Integral derivativo (PID) duplo com auto afinação controlando deste modo a inércia térmica quer no aquecimento quer no arrefecimento; cada zona de aquecimento conta com um ventilador que proporciona o arrefecimento; • a segunda parte é a de compressão em que a temperatura será descendente progressivamente entre a câmara de desgaseificação e a saída, a temperatura depois da câmara é de 145°C e na saída será de 125°C. 0 processo de controlo de temperatura será igual ao processo de homogeneização. 0 produto será sempre o mesmo em termos de produto final, um perfil que poderá ter várias configurações geométricas em função do tubo de saída.

Na zona de homogeneização existem duas tomadas de produtos que serão integrados através de dois sem fins com um diâmetro de 25mm que serão responsáveis pelo doseamento de produtos micronizados e atomizados bem como do pó de pedra estes equipamentos são denominados por doseadores de carga

Etapa 10: Arrefecimento, corte e embalagem

Esta etapa tem as seguintes fases: 1. arrefecimento no tubo de saída, o qual tem um comprimento de 1000mm e está colocado no centro de um tubo com 250mm de diâmetro, dividido em cinco partes iguais no seu comprimento; em cada compartimento envolto do tubo de saída existe uma entrada de 25mm para água e uma saída também a 25mm que se destina ao retorno dessa água; 2. a temperatura da água na entrada da câmara de circulação é de 8°C, a sua recirculação é feita através de uma bomba que debita um caudal de 5 1/s entregue num coletor com as 5 entradas totalizando um diâmetro 125mm; 3. o retorno de 5 entradas de 25mm é entregue num coletor de 100mm de diâmetro que retorna ao tanque neutro para posteriormente passar pelo refrigerador, tornando assim o sistema em circuito fechado; 4. depois do tubo de saída o perfil é pulverizado com água a 8°C em todo o seu comprimento até a zona de corte; 5. a água pulverizada cai sobre uma tina que a devolve ao tanque neutro para posteriormente passar pelo refrigerador, mantendo deste modo um circuito fechado de águas; 6. após o corte, os perfis permanecem numa tina de água a uma temperatura de 12°C que funciona em circuito fechado através de bombagem que a faz passar pelo refrigerador; 7. no processo de água todos os circuitos passam por uma unidade de tratamento de água industrial para que só seja necessário no processo a água que evapora por diferença de temperatura.

Do processo objeto da presente invenção resulta um produto que constituído por 74% a 88% de matéria plástica; 5% a 10% de derivados de madeira; 5% a 10% de fibras; %1 a 3% de carbonato de cálcio; e 1 a 3% de inertes micronizados. Estas percentagens variam dentro dos intervalos definidos, sendo causas da sua variação a utilização, exigência e finalidade do produto final. Acrescenta-se que como descrito ao longo do presente documento, a matéria plástica é toda aquela que não pode ser reciclada, independentemente do tipo.

Leiria, 11 de março de 2015

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Processo de agregação de vários tipos de resíduos destinados a aterro caracterizado por ser constituído pelas seguintes etapas: a. receção e preparação das matérias-primas destinadas a aterro, compósitos plásticos, derivados de madeira, derivados de papel e fibra de tecidos e produtos micronizados e atomizados contendo os seguintes passos: i. descarregamento do produto e seu depósito no interior da cuba com interior em forma de "v" num plano inferior ao nível do solo; ii. extração do produto depositado, passagem por um destroçador e encaminhamento para silos; b. receção e preparação das matérias-primas virgens, pó de pedra e serradura proveniente de cortes e polimentos de madeira, e seu armazenamento contendo os seguintes passos: i. descarregamento do produto e seu depósito no interior da cuba com interior em forma de "v" num plano inferior ao nível do solo; ii. armazenamento em silos; c. lavagem de todas as matérias-primas seguida da separação dos metais, da lavagem de produtos e secagem de produtos e armazenamento para produção; d. dosagem ou composição e fórmula constituída pelos passos de: i. mistura de 2000kg de compósitos plásticos, 200kg de derivados de madeira, 200kg de derivados de papel e fibra de tecidos, envio para um silo que fará a alimentação através de um parafuso sem fim ao ponto de carga da máquina de extrusão; ii. injeção de 50kg pó de pedra e de 50kg produtos micronizados e atomizados através de dois sistemas doseadores por parafuso sem fim e doseamento com o produto entregue na tomada da extrusora; e. extrusão do produto constituída pelos passos: i. homogeneização e liquefação da formula composta por sete zonas de aquecimento com temperaturas entre os 145°C e os 190°C; ii. compressão em que a temperatura será descendente progressivamente entre a câmara de desgaseificação e a saída, a temperatura depois da câmara é de 145°C e na saída será de 12 5 ° C; f. arrefecimento do produto, corte e embalagem.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a lavagem de todas as matérias-primas ser precedida por triturações, separações e ensilagem, e consistir nas seguintes etapas: a. passagem por uma tina, de todos os produtos, com a exceção dos produtos virgens e dos que já passaram pela micronização e atomização, que arrasta no seu interior todos os produtos para um peneiro com uma rede de 0,0lmm; b. encaminhamento do produto para a nora de alcatruzes que eleva o produto para os silos finais de matéria-prima.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a separação dos metais consistir nas seguintes etapas: a. passagem pelo sistema de vibração onde são separados dos restantes produtos; b. os metais ficam na parte inferior do vibrador e a matéria-prima é depositada num transportador na parte superior do vibrador; c. os metais que se encontravam na parte inferior do vibrador são encaminhados por uma tela transportadora para o sistema de magnetização que se encarrega da atração dos materiais ferrosos separando-os assim dos restantes materiais metálicos.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por na etapa da secagem os materiais serem colocados na boca do cilindro e serem retirados com o movimento de rotação do mesmo para posteriormente serem transportados por aspiração.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a dosagem ou composição e fórmula consistir nas seguintes etapas: a. mistura dos produtos durante uma hora; b. envio para um silo que fará a alimentação através de um parafuso sem fim ao ponto de carga da máquina de extrusão; c. injeção do pó de pedra e dos produtos micronizados e atomizados através de dois sistemas doseadores por parafuso sem fim; d. doseamento com o produto entregue na tomada da extrusora.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a etapa de arrefecimento, corte e embalagem ser constituída pelas seguintes etapas: a. arrefecimento no tubo de saída; b. depois do tubo de saída o perfil é pulverizado com água a 8°C em todo o seu comprimento até a zona de corte; c. a água pulverizada cai sobre uma tina que a devolve ao tanque neutro para posteriormente passar pelo refrigerador; d. após o corte, os perfis permanecem numa tina de água a uma temperatura de 12 °C que funciona em circuito fechado através de bombagem que a faz passar pelo refrigerador; e. no processo de água todos os circuitos passam por uma unidade de tratamento de água industrial. Leiria, 11 de março de 2015