WO2024170806A1 - Procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada con pellet de mezcla de residuos municipales y/o industriales y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas - Google Patents

Procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada con pellet de mezcla de residuos municipales y/o industriales y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas Download PDF

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WO2024170806A1
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waste
mixture
pellets
asphalt
materials
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PCT/ES2023/070789
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Inventor
Carlos PEÑA SESE
Víctor Manuel MARTÍN JIMIENEZ
Emanuele INTERLANDO
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Quimica De Los Pavimentos S.A
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
    • B09B3/32—Compressing or compacting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/30—Environmental or health characteristics, e.g. energy consumption, recycling or safety issues
    • C08L2555/34—Recycled or waste materials, e.g. reclaimed bitumen, asphalt, roads or pathways, recycled roof coverings or shingles, recycled aggregate, recycled tires, crumb rubber, glass or cullet, fly or fuel ash, or slag
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the object of the invention refers to a process for obtaining an asphalt mixture with additives using pellets from a mixture of municipal and/or industrial waste and/or a mixture of materials from the mechanical treatment of waste that do not contain hazardous substances.
  • the mixture of municipal and industrial waste refers to municipal and industrial waste defined according to the European List of Waste (LER) with codes 200301, 200199, 200399, while the materials defined as a mixture of materials from the mechanical treatment of waste that do not contain hazardous substances, refers specifically to those defined according to LER code 191212.
  • LER European List of Waste
  • the asphalt mixtures produced with this system are completely similar to the conventional asphalt mixtures used for paving all types of roads (urban, interurban, parking lots, highways, airports, among others) and are manufactured, handled and spread at the same temperatures, under the same conditions and with the same plants, the same machinery and the same equipment commonly used in asphalt works.
  • pellets of the type of waste defined in this document does not alter the mechanical and durability characteristics of asphalt mixtures.
  • the field of the invention corresponds to the asphalt manufacturing industry, industry
  • Waste management is integrated into the life cycle of all materials, so appropriate environmental management must ensure that waste is part of the cycle and not the end point. For example, different wastes can be used as raw materials by reincorporating them into construction processes.
  • Landfills are currently one of the main challenges facing cities. They are one of the causes of climate change, as they can cause fires or explosions, contaminate water and soil, alter wildlife or depreciate the environment, among other things. It is essential to find solutions that reduce the amount of waste that ends up in landfills.
  • the inventors are aware of some prior history of additives to a mixture
  • SUBSTITUTION SHEET (RULE 26) asphalt to modify its qualities.
  • Patent FR 19720009118 application date 10.03.1972, for “Process for preparing a new asphalt by adding a short chain amine”.
  • this is a different additive to that of the proposed invention and, therefore, does not have the same characteristics and qualities as the incorporation of pellets from a mixture of municipal and/or industrial waste, and/or a mixture of materials from the mechanical treatment of waste that do not contain hazardous substances (defined according to the European Waste List (LER) with codes 200301, 200199, 200399, 191212). We do not consider this to be a very relevant precedent.
  • LER European Waste List
  • Patent W02012010150 of the company SasolWax GmbH for “Method for producing agglomerates containing rubber and wax, agglomerate produced according to said method and use of said agglomerate in asphalt or bituminous compounds.
  • the additives are rubber and wax compounds, which differ substantially from the additives proposed in the patent advocated.
  • Patent ES201930334 with application date 04/12/2019 whose title is “New asphalt mixture composition” and in essence it is an asphalt mixture composition from recovered asphalt pavement (R.A.P) that comprises a recycled polymer in an amount between 0.5% and 2% by weight with respect to the weight of the recovered asphalt pavement (R.A.P) included in the mixture.
  • the invention also relates to the process for obtaining said asphalt mixture from recovered asphalt pavement (R.A.P).
  • the present invention relates to a process for obtaining an asphalt mixture with additives using pellets from a mixture of municipal and/or industrial waste and/or a mixture of materials from the mechanical treatment of waste that do not contain hazardous substances (defined according to the European Waste List (LER) with codes 200301, 200199, 200399, 191212), which also implies a double benefit: technical and environmental.
  • LER European Waste List
  • the waste subject to this invention is transported to a specialized plant for the execution of the industrial process of production of the pellets.
  • the waste passes through a first system of extraction of metallic materials (ferrous and non-ferrous) for the elimination of the parts not compatible with the process of additives to the asphalt mixtures.
  • the strength of the magnetic field means that the continuous flow of material, no matter how fast, will not be able to dislodge the ferrous material from where it was initially trapped.
  • Suitable magnetic separation equipment is to be used for the procedure.
  • the systems generate an electromagnetic field through which the material flows, detecting and rejecting any ferrous or non-ferrous metal that is hidden within the material. In situations where a magnetic separator is unable to remove a ferrous or non-ferrous metal, the magnetic separator will then be able to remove the ferrous or non-ferrous metal from the material stream.
  • SUBSTITUTION SHEET (RULE 26) non-ferrous contaminant, such as aluminum
  • a metal detector can detect this metal and remove the section of contaminated material from the larger flow of operations.
  • Primary crushing can be defined as a processing method that helps reduce the size of materials. Within the use of waste, crushing plays a very important role. First, it helps save space and facilitates the transport of waste, and the crushed materials can also be easily recycled.
  • the type of crusher to be used is appropriate to the waste to be treated and the production process of the pellets.
  • the purpose of primary crushing is to reduce and homogenize the size of the incoming material. As its name explains, it is part of the first step of the process, so it is fed with materials that have not been treated, such as the solid urban and industrial waste that is the object of this invention.
  • the material is transported by a conveyor belt to the secondary crushing (refining). Magnets act in this flow, which (as in the previous process) trap the residual metallic materials (ferrous and non-ferrous), activating a second system of extraction of metallic materials.
  • a bitumen emulsion is sprayed by means of diffusers that act when the material passes through the conveyor belt. The characteristics and the quantity of emulsion applied are controlled and well defined according to the design of the pellet.
  • the waste has been homogenized by the primary crusher, any metallic residue has been removed and the corresponding emulsion has been incorporated, it passes through a second crusher (secondary crushing or refining) to obtain a more refined granulometry necessary for the pellet manufacturing process.
  • the granulometry of the crushed waste is perfectly defined in the pellet design phase, so the waste is ready to be transformed into pellets.
  • Pelleting is a method of compressing a material into granules (pellets). It is used in a wide variety of industries to process thousands of materials, making them easier to handle. It has many benefits and is a highly customizable process, which is why it has become a staple for many companies.
  • Pelletizing materials offers many benefits. This is why it has become a very popular method to improve product performance, facilitate
  • SUBSTITUTION SHEET (RULE 26) challenges of handling and transport and even allows products to be given the desired characteristics.
  • any pelletizing method improves the handling and application of a material.
  • pelletized product performance can be improved in a number of ways as a result of pelletization. Pellets are more likely to deliver specific results over their powder, slab, sheet or other forms, and are much easier to apply accurately. b. Improved product handling and application: Pelletized products are much easier to handle and apply in production processes. Pellets are easier to feed, due to improved and more consistent flowability. c. Pellets are less dusty: Some materials can even be pelletized prior to pouring to reduce dust loss during transport and handling, as well as to prevent the material from being blown away by the wind. d. Reduced waste: Products often produce excess material waste. Pelletization avoids this problem by significantly reducing the amount of waste. e.
  • Pellets offer faster product breakdown compared to granules created in a roller compactor. This is because roller compaction uses extreme pressure to form granules and create a very dense product. Pellets created through pelletization are not as dense, therefore, they are strong enough to withstand handling and application.
  • Reduced Wear Wear refers to the breaking off of the edges of fine granules and produces excess dust. Pellets produced through granulation offer significantly reduced dust and wear as they are round, so there are no sharp edges to degrade.
  • Increased Formulation Capabilities Pelletization is a highly flexible process, allowing for a significant amount of product customization. Additives can be included to improve product formulations and variables can be adjusted to identify specific final product parameters such as particle size distribution, crush resistance, flowability and more.
  • SUBSTITUTION SHEET (RULE 26)
  • the size of the pellets thus produced with the waste object of this invention is perfectly defined to fulfill its function of adding additives to asphalt mixtures.
  • pellets produced using the industrial process explained above are manufactured with the ultimate aim of introducing them as components of the asphalt mixtures generally used for paving streets and roads.
  • Asphalt plant is a set of equipment used to mix aggregates and bitumen to produce a bituminous mixture (or asphalt mix).
  • mineral additives filler
  • other types of additives chemicals, fibers, polymers, etc.
  • Asphalt mix is widely applied for paving highways, municipal roads, parking lots, airport freeways, among others.
  • Hot aggregates are separated by multi-layer vibrating screens.
  • bitumen and mineral and/or other additives are also weighed and transferred to the mixer.
  • SUBSTITUTION SHEET (RULE 26) The pellet, obtained according to the industrial process defined in this document, would be incorporated directly into the mixer automatically as an additive and would be mixed with the aggregates and bitumen. In this process there is no combustion of the additive waste but rather a completely homogeneous mixture where these wastes would become part of the set of components, without altering the characteristics of the mixtures (in some cases improving some mechanical parameters).
  • the asphalt mixture obtained by incorporating the pellets is spread and compacted with the usual work equipment and is treated like any conventional mixture.
  • the present invention relates to a process for obtaining an asphalt mixture with additives using pellets from a mixture of municipal and/or industrial waste and/or a mixture of materials from the mechanical treatment of waste that do not contain hazardous substances (defined according to the European Waste List (LER) with codes 200301, 200199, 200399, 191212).
  • LER European Waste List
  • the part of the waste object of this invention is transferred to a specialized plant for the execution of the industrial process of production of the pellets and these pellets, successively, are incorporated into the asphalt mixture (during the manufacturing process in Asphalt Plants) for the paving of all types of roads (urban, interurban, regional, national, highways, etc.) and also other infrastructures such as parking lots, airports, etc.
  • the process consists of the following phases: a) The waste passes through a first system for extracting metallic materials (ferrous and non-ferrous) to eliminate the parts that are not compatible with the asphalt mix additivation process. b) The waste undergoes primary crushing, the aim of which is to reduce and homogenize its size to a dimension of between 5 and 10 cm. c) The waste passes through a second system for extracting metallic materials (ferrous and non-ferrous) to eliminate the remaining parts that are not compatible with the asphalt mix additivation process. d) A bitumen emulsion is sprayed onto the waste by means of diffusers that act when the material passes along a conveyor belt. The proportion of emulsion is between 1% and 10% of the weight of the waste.
  • This emulsion improves the compatibility between the waste and the asphalt mix.
  • the waste undergoes a second grinding process, defined as refining. This way, a finer granulometry is obtained, which is necessary for the pellet manufacturing process.
  • the particle size will be less than 4 mm and the material is very uniform and has a humidity of less than 18% by weight. All these characteristics make the waste suitable for the pelletizing process:
  • Palletizing phase Once the appropriate granulometry and degree of humidity have been achieved, the waste is pelletized by means of an industrial compaction process.
  • the pellet thus obtained is incorporated into the asphalt.
  • the incorporation of the product into the asphalt is carried out automatically, by direct introduction into the mixer of the asphalt mix manufacturing equipment (Asphalt Plant).
  • SUBSTITUTION SHEET (RULE 26) h)
  • the percentages of pellet incorporation into the mixture can vary between 0.1% and 10% by weight of the asphalt mixture.

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Abstract

Procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada, en la proporción entre 0,5% y 10%, con pellet de mezcla de residuos municipales y/o industriales y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (códigos LER 200301, 200199, 200399, 191212) que implica un doble beneficio: la reducción sustancial de residuos que no podrían entrar a hacer parte de una economía circular (no pueden ni reciclarse ni reutilizarse) y el mantenimiento o la posible mejora de las características mecánica y durabilidad de las mezcla asfáltica. Considerando que una planta de asfalto produce un promedio de 700 toneladas diaria de mezcla, la utilización del pellet de residuo conllevaría la reutilización diaria de entre 3.500Kg y 70.000Kg. Este procedimiento ayudaría a reducir el problema de los vertederos, minimizando los costes y la producción de CO2 que se produciría si el residuo fuera incinerado o depositado a vertedero.

Description

PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA ADITIVADA CON PELLET DE MEZCLA DE RESIDUOS MUNICIPALES Y/O INDUSTRIALES Y/O MEZCLA DE MATERIALES PROCEDENTE DEL TRATAMIENTO MECÁNICO DE RESIDUOS QUE NO CONTENGAN SUSTANCIAS PELIGROSAS.
D E S C R I P C I Ó N
El objeto de la invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada con pellets de mezcla de residuos municipales y/o industriales y/o mezcla de materiales procedentes del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas.
En este caso se entiende que la mezcla de residuos municipales e industriales se refieren a residuos municipales e industriales definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301 , 200199, 200399, mientras que los materiales definidos como mezcla de materiales procedentes del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas, se refiere específicamente a los definidos según el código LER 191212.
Lo novedoso de este procedimiento es la producción de mezclas asfálticas que contienen pellets constituidos por una mezcla de residuos que por su naturaleza y estado no podrían entrar a hacer parte de una economía circular, porque no pueden ni reciclarse ni reutilizarse. En definitiva, al momento, las únicas vías de eliminaciones de estos residuos son la incineración o el envío a vertedero, terminando así su ciclo de vida.
Las mezclas asfálticas producidas con este sistema son del todo similares a las mezclas asfálticas convencionales utilizadas para la pavimentación de todo tipo de vía (urbana, interurbana, aparcamientos, autopistas, aeropuertos, entre otros) y se fabrican, se manejan y se extienden a las mismas temperaturas, en las mismas condiciones y con las mismas plantas, las mismas maquinarias y los mismos equipos utilizados comúnmente en las obras de asfaltado.
La introducción del pellet del tipo de residuos definido en este documento no altera las características mecánicas y de durabilidad de las mezclas asfálticas.
SECTOR DE LA TÉCNICA
El campo de la invención corresponde a la industria de la fabricación de asfalto, industria
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) auxiliar de la construcción.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El sistema económico en el que estamos inmersos los países desarrollados, basado en la fabricación, prestación y consumo de toda clase de productos y servicios, en el que la actividad se rige por criterios de crecimiento económicos, produce graves problemas ambientales tanto a escala local como global.
El reto más importante al que nos enfrentamos en el siglo XXI es mantener y, si posible mejorar, la salud del planeta y la de sus habitantes. No nos damos cuenta de que vivimos en un mundo finito, con límites físicos que no admiten un crecimiento ilimitado. Tenemos una disponibilidad limitada de recursos, así como una capacidad limitada de absorción por parte de los sistemas naturales de los residuos y de otras formas de contaminación que generamos. No debemos permitir que la expresión “desarrollo sostenible” sea una simple “pose”.
La gestión de residuos está integrada en el ciclo de vida de todos los materiales, por tanto, es necesario que a través de una gestión ambiental apropiada los residuos sean parte del ciclo y no el punto final. Por ejemplo, se pueden utilizar diferentes residuos como materia prima reincorporándolos en procesos constructivos.
Los residuos generados por la actividad humana se han ¡do incrementando a lo largo de la historia. En los últimos tiempos, con el aumento generalizado del consumo de recursos, esta tendencia se está acelerando.
El problema con esta generación aparece porque, tradicionalmente, los residuos se han considerado algo sin valor y, de los que hay que deshacerse de la forma menos costosa posible. Esto ha generado que la mayor parte de los residuos del mundo acaban depositados en el suelo en vertederos.
Actualmente los vertederos son uno de los principales desafíos de las ciudades. Son uno de los causantes del cambio climático, ya que en ellos pueden producirse incendios o explosiones, pueden contaminar las aguas y el suelo, alteran la fauna o deprecian el entorno, entre otros. Es fundamental buscar soluciones que reduzcan los residuos que llegan a los vertederos.
Solo en España después de años de concienciación en separación y tratamiento de residuos, el 57% de nuestros residuos siguen acabando en un vertedero de forma irremediable.
Los inventores conocen la existencia de algunos antecedentes de aditivos a una mezcla
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) asfáltica para modificar sus cualidades.
Entre ellos podemos citar los siguientes:
Patente FR 19720009118 de fecha de solicitud 10.03.1972, por “Procedimiento para preparar un nuevo asfalto aditivando una amina de cadena corta”.
Técnicamente se trata de un aditivo diferente al de la invención preconizada y, por tanto, no tienen las mismas características y cualidades que la incorporación de pellets de mezcla de residuos municipales y/o industriales, y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301 , 200199, 200399, 191212). No lo consideramos antecedente muy relevante.
Patente W02012010150 de la empresa SasolWax GmbH por “Método para producir aglomerados que tienen caucho y cera, aglomerado producido de acuerdo con dicho método y uso de dicho aglomerado en asfaltos o compuestos bituminosos.
En este caso particular los aditivos son compuestos de caucho y cera, que difieren sustancialmente de los aditivos propuestos en la patente preconizada.
No lo consideramos tampoco antecedente muy relevante.
Patente ES201930334 de fecha de solicitud 12.04.2019 cuyo título es “Nueva composición de mezcla asfáltica” y en esencia se trata de una composición de mezcla asfáltica a partir de pavimento asfáltico recuperado (R.A.P) que comprende un polímero reciclado en una cantidad entre 0,5% y un 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (R.A.P) incluido en la mezcla.
Es también objeto de la invención el procedimiento de obtención de dicha mezcla asfáltica a partir de pavimento asfáltico recuperado (R.A.P).
En este caso se trata también de la aditivación de la mezcla asfáltica con productos reciclados, pero exclusivamente con aditivos procedente de pavimento asfáltico recuperado producto muy diferente de los pellets de mezcla de residuos municipales y/o industriales, y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301 , 200199, 200399, 191212).
No lo consideramos tampoco antecedente muy relevante.
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) Los inventores no conocen ningún antecedente similar a lo expuesto en la patente preconizada.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada con pellets de mezcla de residuos municipales y/o industriales y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301 , 200199, 200399, 191212), lo que implica además un doble beneficio: técnico y ambiental.
Una vez realizada la actividad de recogida del residuo sólido urbano e industrial por parte de la empresa de gestión, este viene comúnmente clasificado según su naturaleza. Se podrán bien identificar, entre otras, las siguientes categorías: plástico de varia naturaleza, papel y cartón, vidrio, metal, madera, residuos orgánicos. Cada una de estas categorías de residuos es tratada de forma específica para su reutilización, reciclado o reincorporación en algún proceso productivo. Sin embargo, existe una última categoría de residuo que se corresponde al “resto”, la parte “indiferenciada”, que incluye un poco de todo y que, al no poderse definir un sistema de tratamiento específico, se suele llevar a vertedero o se suele incinerar. En general estos “restos” se identifican, según el sistema europeo de identificación de residuos, con los siguientes códigos LER: 200301, 200199, 200399, 191212. Esta invención se refiere a esta última categoría de residuos.
Los residuos objeto de esta invención se trasladan a una planta especializada para la ejecución del proceso industrial de producción de los pellets. El residuo pasa por un primer sistema de extracción de materiales metálicos (ferrosos y no ferrosos) para la eliminación de las partes no compatibles con el proceso de aditivación a las mezclas asfálticas.
Para la separación de materiales metálicos se van a utilizar potentes ¡manes de la línea de procesamiento, atrapándolos contra la cara del imán y asegurando que no puedan volver a entrar en el flujo de material. La fuerza del campo magnético significa que el flujo continuo de material, sin importar lo rápido que sea, no podrá desalojar el material ferroso de donde fue atrapado inicialmente. Se van a utilizar equipos de separación magnética adecuados para el procedimiento. Los sistemas generan un campo electromagnético a través del cual fluye el material, detectando y rechazando cualquier metal ferroso o no ferroso que esté oculto dentro del material. En situaciones en las que un separador magnético no pueda eliminar un
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) contaminante no ferroso, como el aluminio, un detector de metales puede detectar este metal y eliminar la sección de material contaminado del mayor flujo de operaciones.
Una vez eliminado de los residuos esos materiales no compatibles con la mezcla asfáltica, se pasará a un proceso de trituración primaria.
La trituración primaria puede ser definida como un método de procesamiento que ayuda a reducir el tamaño de los materiales. Dentro del aprovechamiento de residuos, la trituración tiene un papel muy importante. Primero, ayuda a ahorrar espacio y facilita el transporte de los residuos, asimismo, los materiales triturados pueden ser fácilmente reciclados. El tipo de trituradora que se va a emplear es acorde al residuo que se va a tratar y al proceso de producción de los pellets. La trituración primaria tiene como objetivo reducir y homogeneizar el tamaño del material que entra. Como su nombre explica, forma parte del primer paso del proceso, por lo que se alimenta con materiales que no han sido tratados, como el residuo sólidos urbanos e industriales objeto de esta invención.
Una vez terminada la trituración primaria, el material es transportado por una cinta hacia la trituración secundaria (refinado). En este flujo actúan unos ¡manes que (igual que en el proceso anterior) atrapan los materiales metálicos residuales (ferrosos y no ferrosos), actuando un segundo sistema de extracción de materiales metálicos. Antes de entrar a la refinadora (trituración secundaria), se realiza un pulverizado de emulsión de betún por medio de unos difusores que actúan al pasar el material por la cinta transportadora. Las características y la cantidad de emulsión aplicada están controlada y bien definida de acuerdo al diseño del pellet.
Una vez que el residuo está homogeneizado por el triturador primario, se ha eliminado cualquier resto metálico y se ha incorporado la emulsión correspondiente, pasa por un segundo triturador (trituración secundaria o refinado) para obtener una granulometría más refinada necesaria para el proceso de fabricación de los pellets. La granulometría del residuo triturado está perfectamente definida en fase de diseño del pellet, por lo que el residuo está listo para ser transformado en pellet.
El peletizado es un método de compresión de un material en gránulos (pellets). Se utiliza en una gran variedad de industrias para procesar miles de materiales, para que sean más fáciles de manejar. Tiene muchos beneficios y es un proceso altamente personalizable, por lo que se ha convertido en un elemento básico para muchas empresas.
La peletización de los materiales ofrece muchos beneficios. Es por ello por lo que se ha convertido en un método muy popular para mejorar el rendimiento de los productos, facilitar los
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) desafíos que tiene el manejo y trasporte e incluso permite darles a los productos las características deseadas. En general, cualquier método de peletización mejora el manejo y la aplicación de un material.
Los beneficios de un producto que ha pasado por esta técnica son muchos, entre los que podemos destacar los siguientes: a. Rendimiento mejorado del producto: El rendimiento del producto se puede mejorar de varias maneras como resultado de la peletización. Los gránulos tienen más probabilidades de ofrecer resultados específicos sobre su forma en polvo, en placas, láminas u otras presentaciones, y son mucho más fáciles de aplicar con precisión. b. Manipulación y aplicación mejoradas del producto: Los productos granulados son mucho más fáciles de manejar y aplicar en los procesos de producción. Los pellets son más fáciles de alimentar, debido a una fluidez mejorada y más consistente. c. Los pellets son menos polvorientos: Algunos materiales pueden incluso peletizarse antes del vertido para reducir la pérdida de polvo durante el transporte y la manipulación, así como para evitar que el material sea arrastrado por el viento. d. Residuos reducidos: A menudo los productos producen un exceso de residuos de materiales. La peletización evita este problema al reducir significativamente la cantidad de residuos. e. Desglose más rápido del producto: Los pellets ofrecen un desglose más rápido del producto en comparación con los gránulos creados en un compactador de rodillos. Esto se debe a que la compactación con rodillo utiliza una presión extrema para formar gránulos y crear un producto muy denso. Los pellets creados a través de la peletización no son tan densos, por lo tanto, son lo suficientemente fuertes como para soportar la manipulación y la aplicación. f. Desgaste reducido: El desgaste se refiere a la ruptura de los bordes de los gránulos finos y produce un exceso de polvo. Los pellets producidos a través de la granulación ofrecen polvo y desgaste significativamente reducidos, ya que son redondos, por lo que no hay bordes afilados que degradar. g. Mayores capacidades de formulación: La peletización es un proceso altamente flexible, que permite una cantidad significativa de personalización del producto. Se pueden incluir aditivos para mejorar las formulaciones del producto y se pueden ajustar variables para identificar parámetros específicos del producto final, como la distribución del tamaño de las partículas, la resistencia al aplastamiento, la fluidez y más.
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) El tamaño de los pellets así producidos con el residuo objeto de esta invención está perfectamente definido para cumplir con su función de aditivación de las mezclas asfálticas.
Los pellets producidos con el procedimiento industrial arriba explicado se fabrican con el objetivo último de introducirlos como componentes de las mezclas asfálticas generalmente utilizadas para la pavimentación de calles y carreteras.
Para entender cómo se emplean estos pellets de residuo dentro del proceso de fabricación de asfalto, es necesario hacer una descripción de una planta de producción de mezclas bituminosas a la cual nos referiremos como “Planta de Asfalto”.
La planta de asfalto es un conjunto de equipos que se utilizan para mezclar áridos y betún para producir una mezcla bituminosa (o mezcla asfáltica). En algunos casos, es posible que se requieran aditivos minerales (filler) y/u otros tipos de aditivos (químicos, fibras, polímeros, etc.), para agregar al proceso de mezcla. La mezcla asfáltica se aplica ampliamente para la pavimentación de carreteras, caminos municipales, estacionamientos, autopistas de aeropuertos, entre otras.
El principio de funcionamiento de las plantas de asfalto es el siguiente:
1) Se introducen los agregados fríos en diferentes tolvas según el tamaño de las partículas.
2) La cinta transportadora de recogida debajo de las tolvas y una cinta transportadora inclinada los transfieren sucesivamente al tambor de secado.
3) Una vez secos, los materiales calientes salen y entran al elevador, que los transporta hasta el sistema de cribado.
4) Los áridos en calientes se separan mediante cribas vibratorias de múltiples capas.
5) Entran en contenedores de almacenamiento temporal, cuyo número es diferente en función del modelo de planta.
6) Loa áridos pasan a un mezclador de acuerdo con los pesos de dosificación establecidos en fase de diseño de la mezcla asfáltica.
7) Simultáneamente, el betún y los aditivos minerales y/o de otra naturaleza también se pesan y se transfieren al mezclador.
8) Después de mezclar durante un tiempo aproximado de 20 segundos, la mezcla final se descarga en un camión o en un silo de almacenamiento.
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) El pellet, obtenido según el proceso industrial definido en este documento, se incorporaría directamente al mezclador de forma automática como un aditivo y se mezclaría con los áridos y el betún. En este proceso no existe ninguna combustión del residuo aditivado si no una mezcla totalmente homogénea donde estos residuos pasarían a formar parte del conjunto de componentes, sin alterar las características de las mezclas (en algunos casos mejorando algunos parámetros mecánicos).
La mezcla asfáltica obtenida con la incorporación de los pellets se extiende y se compacta con los equipos usuales de trabajo y se trata como cualquiera mezcla convencional.
La incorporación del pellet de residuos no conlleva ninguna modificación en el diseño de las mezclas asfálticas hasta ciertos límites. Para grandes cantidades de incorporación será necesario hacer un diseño de laboratorio específico.
La incorporación al asfalto de pellet de la mezcla de residuos municipales y/o industriales y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301, 200199, 200399, 191212) así obtenida, permitiría acabar con una inmensa cantidad de este tipo de residuo. Si utilizáramos entre un 0,5 % y un 10% de pellets sobre el peso de la mezcla asfáltica gastaríamos entre 5 y 100 kilos de residuos por cada tonelada de asfalto. De otra forma estos residuos seguirían el proceso habitual de incineración o deposito a vertedero.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada con pellet de mezcla de residuos municipales y/o industriales y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301 , 200199, 200399, 191212).
Una vez realizada la actividad de recogida del residuo por parte de la empresa de gestión, la parte de residuo objeto de esta invención se traslada a una planta especializada para la ejecución del proceso industrial de producción de los pellets y estos pellets, sucesivamente, se incorporan a la mezcla asfáltica (durante el proceso de fabricación en Plantas de Asfalto) para la pavimentación de todo tipo de vías (urbanas, interurbanas, comarcales, nacionales, autopistas, etc.) y también de otras infraestructuras como aparcamientos, aeropuertos, etc.
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) En una forma preferente de realización el procedimiento consta de las siguientes fases: a) El residuo pasa por un primer sistema de extracción de materiales metálicos (ferrosos y no ferrosos) para la eliminación de las partes no compatibles con el proceso de aditivación a las mezclas asfálticas. b) El residuo pasa por una trituración primaria cuyo objetivo es reducir y homogeneizar su tamaño a la dimensión de entre 5 y 10 cm c) El residuo pasa por un segundo sistema de extracción de materiales metálicos (ferrosos y no ferrosos) para la eliminación de las partes restante no compatibles con el proceso de aditivación a las mezclas asfálticas. d) Al residuo se pulveriza una emulsión de betún por medio de unos difusores que actúan al pasar el material por una cinta transportadora de transporte. La proporción de emulsión está comprendida entre el 1% y el 10% sobre el peso del residuo.
Esta emulsión consigue mejorar la compatibilidad entre el residuo y la mezcla asfáltica. e) El residuo pasa por una segunda trituración definida como refinado. De esta forma se obtiene una granulometría más fina necesaria para el proceso de fabricación de los pellets. El tamaño de partículas será menor de 4 mm y el material se presenta muy uniforme y con una humedad menor del 18% en peso. Todas estas características hacen el residuo apto para pasar al proceso de peletización: f) Fase de paletización: Una vez conseguida la granulometría y el grado de humedad adecuado, el residuo se peletiza por medio de un proceso industrial de compactación. g) El pellet así obtenido se incorpora al asfalto. La incorporación del producto al asfalto se realiza, de forma automática, por introducción directa al mezclador del equipo de fabricación de mezclas asfálticas (Planta de Asfalto).
En este proceso no existe ninguna combustión del residuo aditivado si no una mezcla totalmente homogénea donde estos residuos pasarían a formar parte del conjunto de componentes, sin alterar las características de las mezclas (en algunos casos mejorando algunos parámetros mecánicos). Una vez que el pellet entra en contacto con el árido y el betún en caliente, este se deshace perdiendo la humedad. La presencia del betún, incorporado al pellet en forma de emulsión en fase de producción, mejora la compatibilidad con la matriz árido-betún. El residuo constituyente del pellet se dispersa de forma homogénea en la mezcla asfáltica.
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) h) Los porcentajes de incorporación de pellet al conjunto pueden vahar entre un 0,1% hasta un 10 % en peso de la mezcla asfáltica.
Descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como la manera de llevarse a la práctica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas son susceptibles de modificaciones de detalle en cuanto no alteren sus principios fundamentales, establecidos en los párrafos anteriores y resumidos en las siguientes reivindicaciones.
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1a.- Procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada con pellets de residuos caracterizada porque el residuo es una mezcla de residuos municipales y/o industriales, y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301, 200199, 200399, 191212).
2a.- Procedimiento de obtención de pellets de mezcla de residuos municipales y/o industriales, y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301, 200199, 200399, 191212), caracterizado porque el procedimiento de obtención tiene las siguientes fases:
1) primer sistema de extracción de materiales metálicos (ferroso y no ferroso)
2) trituración primaria
3) segundo sistema de extracción de materiales metálicos (ferroso y no ferroso)
4) pulverizado de emulsión de betún en proporciones entre el 1% y el 10% sobre el peso del residuo
5) trituración secundaria o refinado
6) peletizado con presencia de emulsión de betún y de humedad menor del 18%
3a.- Procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada con pellet de mezcla de residuos municipales y/o industriales y/o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301 , 200199, 200399, 191212) de acuerdo con la 1a reivindicación y caracterizado porque una vez que el pellet entre en contacto con el árido y el betún en caliente, este se deshace perdiendo la humedad y donde la presencia del betún, incorporado al pellet en forma de emulsión en fase de producción, mejora la compatibilidad con la matriz árido-betún por lo que el residuo constituyente del pellet se dispersa de forma homogénea en la mezcla asfáltica.
4a.- Procedimiento de obtención de una mezcla asfáltica aditivada con pellet de mezcla de residuos municipales o industriales o mezcla de materiales procedente del tratamiento mecánico de residuos que no contengan sustancias peligrosas (definidos según el Listado Europeo de Residuos (LER) con los códigos 200301 , 200199, 200399, 191212) de acuerdo
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HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26) con la 1a reivindicación y caracterizado porque los porcentajes de incorporación de pellet al conjunto pueden variar entre un 0,1% hasta un 10 % en peso de la mezcla asfáltica.
HOJA DE SUSTITUCION (REGLA 26)
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