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Title:
SYSTEM AND METHOD FOR TREATING URBAN SOLID WASTE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/000062
Kind Code:
A1
Abstract:
A system and a method are described for treating urban solid waste, including composting, sterilising and maturing mixed waste (with organic and inorganic fractions), without previous sorting, utilising the liquid waste (leachate) to accelerate aerobically the composting of the organic fraction retained in static basins, dispensing with stirring or forced aeration, and producing an inorganic material without pollutants and odours, allowing integral recovery for recycling in the separation phase, the entire process being carried out in a closed feedback circuit, utilising in the system the liquid and solid waste generated by the system, and obtaining byproducts for the transformation industry and for agriculture.

Inventors:
DE ABREU COMPLETO COSTA, João Manuel (Av. Santos Dumont, N° 2465 - Sala 1004 - AldeotaFortaleza - Ceará, CEP 162, 60150, BR)
Application Number:
BR2017/000069
Publication Date:
January 04, 2018
Filing Date:
June 28, 2017
Export Citation:
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Assignee:
DE ABREU COMPLETO COSTA, João Manuel (Av. Santos Dumont, N° 2465 - Sala 1004 - AldeotaFortaleza - Ceará, CEP 162, 60150, BR)
MARTINS, María Antonieta (Rua Fernando Lopes Graça, lote 6 2° Dto, Pinhal Novo 2955-023 Setúbal, PT)
International Classes:
B09B3/00
Attorney, Agent or Firm:
DO NASCIMENTO GONÇALVES LOPES, Vládia (WE Serviço Empresarial Eireli ME, Rua Ministro Abner de Vasconcelos N°1437, Barrio Sapiranga, Fortaleza - Ceará - CEP 60 833-155, BR)
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Claims:
SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS caracterizado po compreender uma moega (Moega), que recebe o resíduo sólido, embalado eu não em sacos/sacolas, dito resíduo escoando por gravidade em direção a uma primeira ©sfelr de transporte dotada efe inclinação (ΕΪ1) para deslocamento para um dispositivo provido de navalhas (nav) qu mantém o resíduo exposto, seguido cie uma segunda esteir transportadora com inclinação de 25 grãos (ET2) para seieção manual das fibras têxteis dlrecionadas para um triturador fOfeç); na porção final da segunda esteira transportadora é previsto um módulo de retenção de metais mediante atração magnética (at¾ag) que os encaminh para um depósito especifico (Df>,e;ai)? tendo na extremidade final da segunda esteira transportadora (ET2) uma estação intermediária de acondlcionarnento do resíduo anterior a um ou mais tanques de hlgienização (T&¾) dotados de aberturas para aeração e válvulas para escoamento do chorume para um tanque especifico (TcHorume} onú® è misturado a um acelerador biológico, retomando aos tanques de higienização {¾) através de uma unidade motora (M), sendo a carga retirada dos tanques de hlgienlzação (T¾g) movimentada por melo de uma terceira esteira transportadora com 25 graus de inclinação {ET3} onde são retirados manualmente os vidros, descartados em depósito específic para reciclagem (E o), tendo ao final da terceira esteira transportadora (ET3) uma peneira (P) de formato cilíndrico posicionada na região interna de um depósito, dita peneira (P) que sofre movimento de rotação através de unidades motoras (M) para a liberação do composto no depósito (Dcomposto) e o material restante é encaminhado para a extremidade da âíta peneira (P) a fim de ser disposto em uma quarta esteira transportadora {ET4}; o composto retido no depósito ( oom oetp) é deslocado para minhocá ios (Dmir! ) Que compreendem tanques que recebem água e a adição de minhocas da espécie Ementa foeiids para geração de húmus que é .direcíonado para uma peneira (P2) e a seguir para um depósito específico {DhúrmJS} e material Inorgânico mílúo na peneira sendo encaminhado para um ianque de rejeito (Tr6j); os materiais inorgânicos liberados oa quarta esteira transportadora (ET4) são manualmente separados e depositados em depósitos escoadores (□esc) específicos conforme a natureza do material, e o material inorgânico restante (madeira, papel e papelão) não selecionado na quarta esteira transportadora (ET4) é liberado em um tanque de rejeito que também recebe o rejeito da peneira d húmus, sendo em seguida triturado, e constituindo a cobertura nos tanques de hígienização (¾). ou como Combustível Derivado de Resíduo.

2. SISTEMA DE PROCESSAMENTO- DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado peio fato dos tanques de igíenízação (¾} preenchidos com resíduo serem cobertos com rejeito recebido do tanque de rejeito (Trs|)5 permanecendo coberto por até 15 dias com temperatura e umidade controlados,

3. MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS utilizando o sistema reivindicado em 1, caracterizado por compreender as etapas de a) recebimento do resíduo sólido urbano em urna moega (Moega), embalado ou não em sacos/sacolas;

b) abertura das embalagens de resíduo sólido urbano por meio de dispositivo provido d naval as ( av) Instalado na primeira esteira transportadora (ET1)

c) retirada manual das fibras têxteis em uma segunda esteir transportadora para encaminhamento a um triturador (Df¾ras); d) retirada de metais mediante atração magnética (at^) para encaminhamento a um depósit {D¾ste?};

e) resíduo remanescente liberado d segunda esteira transportadora (ET2) em uma estação intermediária de acondicionamento do resfduo (Est&tf);

f) encaminhamento do resfduo para tanques de higienizaçâo ( híg) com temperatura e umfdade controlados, mediante retorno do chorume adicionado de um acelerador biológico recolhido em tanque especifico (Tchwume)»- para alcançar a temperatura de 55°C ao final de até 15 dias;

g) encaminhamento dos resíduos para uma terceira esteira transportadora com 25 graus de inclinaçã (ET3) para retirada dos vidros de forma manual para depósito especifico (Dv;.drc); h) liberação do resíduo para uma peneira giratória (P) para separação do composto no respectivo depósit (DC0ÍT!p0Sto)© o material restante sendo encaminhado para uma quarta esteira transportadora (ET4);

i) encaminhamento do composto para mínhocários (D^) onde cerca de 25cm de composto são depositados na base seguido da adição de minhocas da espécie Eís&n f&etí a & a cada 48 horas sendo adicionada uma outra camada de composto, superior à camada sntênor:

I) húmus direcionado para uma peneira (P2) para um depósito específico Í m^

k) mat^ial' inorgânico retido na peneira encaminhado para um ianque de rejeito (Ti);

!) materiais inorgânicos liberados na quarta esteira ínanspoáaúQra (ET4) e manualmente separados e depositados em depósitos escoadores {DeSc) específicos conforme a natureza do material;

m) matéria! inorgânico restante (madeira, papel e papelão) não selecionado na quarta esteira transportadora (ET4) liberado em um tanqtie.de- .rejeito (Tre]) para a- cobertura nos tanques de higienização (¾}.

n) prensagem do rejeito final.

Description:
[01] A presente invenção descreve um sistema e método de processamento de resíduos sólidos urbanos. Mais especificamente compreende um sistema e método que processo o resíduo orgânico misturado ao resíduo inorgânico, incluindo etapas de seieção da matéria inorgânica e tratamento biológico da matéria orgânica, sendo todo o processo em um circuito fechado de retroalimentação, com aproveitamento no próprio sistema dos resíduos líquidos e sólidos gerados, obtendo subprodutos para a indúst a de transformação e para a agricultura.

ANTECEDENTES PA INVENÇÃO

[02] A Lei 1.2.305 em seu artigo 13, item I, supifem 1, define Resíduos Sólidos Urbanos como: os originários tís aíividades domésticas em residências urbanas (resíduos domiciliares) e os originários da varrição, limpeza de logradouros e vias públicas e outros serviços de limpeza urbana (resíduos de limpeza urbana),

|S3J O desenvolvimento económico, o crescimento populacional, a urbanização β a revolução tecnológica vêm sendo acompanhados por alteraç es no estilo de vida e nos modos de produção e consumo da população. Como decorrência direta desses processos, vem ocorrendo um aumento na produção de resíduos sólidos, tanto em quantidade como em diversidade, principalmente nos grandes centros urbanos. Além cio acréscimo na quantidade, os resíduos produzidos aíualmente passaram a abrigar em sua composição elementos sintéticos e perigosos aos ecossistemas e à saúde humana, em virtude das novas tecnologias incorporadas ao cotidíana [Velfoso F. Processo de Trabalho da Coleta de Lixo Domiciliar na Cidade do Rio de Janeiro: Percepção e Vivência dos Trabalhadores fdisseríação]. Rio de Janeim: Fiocruz; 1995] e [Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Pes uisa Nacional de Saneamento Básico, PNSB - 2008. Rio de Janeiro; IBGE; 2010],

[Õ4J Diariamente, são -çoietadas no Brasil entre 180 e 250 mil toneladas de resíduos sólidos urbanos [Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, PNSB -2008. Rio de Janeiro: IBGE; 2010] e [Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (ABRELPE). Panorama de Resíduos Sólidos no Brasil- 2010. São Paulo: ABRELPE; 2010J.

P5] A produção de resíduos está em franca ascensão, com crescimento estimado em 7% ao ano, valor bastante superior ao 1% anual observado para o crescimento da população urbana no pais recentemente [Instituto Brasileiro de Geografia e Estatístic (IBGE). Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, PNSB -2008. Rio de Janeiro: IBGE; 2010] e [Associação Brasileira de Empresas de Limpeza P blica © Resíduos Especiais (ABRELPE). Panorama, de Resíduos Sólidos no Brasil- 2009. São Paulo: ABRELPE; 2009].

pi] Entretanto, boa parte dos resíduos produzidos atuatmenie não possui destinação sanitária e ambientalmente adequada. Iniciativas para a redução da quantidade de material descartado em aterros, como a coleta seletiva para posterior reciclagem, ainda oamtnham lentamente.

|0?1 O manejo adequado dos resíduos é uma importante estratégia de preservação do melo ambiente, assim como de promoção e proteção da saúde, Uma vez acondicionados em aterros, os resíduos sólidos podem comprometer a qualidade do solo, da água e do ar, por serem fontes de compostos orgânicos voláteis, pesticidas, solventes e metais pesados, entre outros [Giusti L. A revie of wasfe managemerrt practioes and tneír ímpact on human ealt , Waste Manag 2009; 29(8): 2227-2239.].

| 8 O estado da técnica descreve métodos de processamento de resíduos urbanos tendo uma etapa iniciai de separação da fração orgânica e da inorgânica, se seguindo para baias de compostagem com geração de resíduo líquido (chorume) que deve ser tratado para ser liberado no ambiente. Os resíduos inorgânicos, ao serem separados após o processo de separação, carreiam contaminantes e odores que implicam na necessidade de estruturas adequadas para contenção e recuperaçã para a reciclagem.

|0¾ No entanto, o estado da técnica não descreve métodos de processamento de resíduo yrbano que envolvem a compostagem, igienização e maturação do lixo misturado (fração orgânica e inorgânica), sem triagem prévia, aproveitando o resíduo liquido (chorume! pam a aceleração da compostagem de forma aeróbica da fração orgânica retida em baias estáticas, sem necessidade de revolvimento ou aera ão forçada, com reíntrodução do rejeito no processo de higienização, obtendo um material inorgânico livre d contaminantes e odores, permitindo uma maior taxa de recuperação para a reciclagem na fase de separação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

|010]A figura i apresenta a representação esquemática do sistema de processamento de resíduos sólidos urbanos.

I011.JA figura 3 apresenta o fluxograma das etapas do método de processamento cie resíduos sólidos urbanos. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

12J D sistema e método de processamento de resíduos sólidos urbanos, objeto da presente invenção, compreende, em uma primeira etapa, no recebimento do resíduo em uma moeg (IVloega), embalado ou não em sacos/sacolas, dito resíduo escoando por gravidade em direção a uma primeira esteira de transporte (ET1).

pi3] 0 resíduo embalado ou não é movimentado pela primeira esteira transportadora dotada de inclinação (ET1 ) ser encaminhado a um dispositivo provido de navalhas (nav) que rasga os sacos ou sacolas, de forma a manter exposto o resíduo.

[014] Qs resíduos são encaminhados a uma segunda esteira transportadora com inclinaçã de 25 graus (ET2) onde são posicionados operadores que retiram manualmente as fibras têxteis, que são diredonadas para um triturador (D¾hrs®) sra posterior reaproveitamento.

|§15] Na porção final da segunda esteira transportadora é previsto um módulo de retenção de metais mediante atração magnética (a g), preferentemente eietroímã, que retira da carga de resíduos os metais e os encaminha para um depósito especifico (0^**).

|0161 Na extremidad finai da segunda esteira transportadora (ET2) ê disposta uma estação intermediária de acondicionamento do resíduo (Es í n t ) em seguiáa ser movimentado por meio de uma pá carregadeira telescópica, para melhor empilhamento e aproveitamento da capacidade do tanque, para um ou mais tanques de igienizsção

|017] Os tanques de higienizaçâo- {¾} compreendem estruturas providas d© aberturas para aeração e válvulas para escoamento do chorume para um tanque específico {T C horome). P18] os tanques de Mgienização {ϊ ¾δ } o resíduo é acondicionado e coberto com o rejeito- depositado no fanqoe de rejeito { " ¾} > permanecendo, por até 15 dias com temperatura e umklade- controlados por sensores.

|01d] O chorume depositado no tanque (Tc omme) é misturado a um acelerador biológico obtido da espécie Saccharomyaes aerevisiae na proporção de 5 litros por metro cúbico de chorume. Esta mistura retoma aos tanques de ígienizaçao {Thig) através úe uma unidade motora (vf), sendo espargido pelo menos urna vez por dia, na quantidade de 0,5 metros cúbicos por cada 100 toneladas d resíduos, de forma a ser alcançada a temperatura de 55°C ao fim do quinto dia mantendo nesta temperatura pelo menos mais cinco dias consecutivos,

2f¾ÂQ final da etapa de igsenlzaçio, os resíduos inorgânico misturados aos resíduos orgânicos têm os microrganismos patogênico eliminados, e a fração orgânica é transformada em composto.

fi21]A carga retirada dos tanque de higienização ¾} é movimentada por meio d uma terceira esteira transportadora com 25 graus de inclinação (ET3) a fim de serem retirados os vidros, de forma manual por operadores posicionados nas laterais, sendo os vidros descartados em depósito especifico- ara reciclagem {0^}.

|022] Ao finai da terceira esteira transportadora (ET3), os resíduos são despejados em uma peneira (P) de formato cllíndnco posicionada na região interna d um depósito, dita peneira (P) que sofre movimento de rotação através d unidades motoras (MJ.. O movimento de rotação promove a liberação do composto no depósito (D compQStQ ) o material restante é encaminhado para a extremidade da dita peneira (P) a fim de ser disposto ern uma quarta esteira transportadora (ET4).

I023J O composto retido no depósito (0^ Ό5ΐΰ ) è deslocado par lr hocários (0^ ηΗ ) que compreendem tanques que recebem água a fim de ser mantida a umidade. Neste minhocário (D m¾h ), cerca de 25cm de composto são depositados na base seguido da adição de minhocas da espécie Eisenía foetida que têm a capacidade de triturar a matéria orgânica e proó zlr húmus. A caúa 48 horas é adicionada uma outra camada de composto, superior à camada anterior, de forma que as minhocas vão naturalmente subindo, deixando nas camadas Inferiores o húnius.

|§241 Findo o preenchimento do minhocáho ÇP míf ^) com o composto, as minhocas são retiradas e o húmus é dlrecíoFiado par uma peneira (F2) para um depósito específico (Phomus) para ser embalado. O material inorgânico retido na peneira é encaminhado para um tanque de rejeito {¾).

[025] Os materiais inorgânicos liberados na quarta esteira transportadora (ET4) são manualmente separados e depositados em depósitos eseoadores (Qssc) específicos conforme a natureza do material, podendo ser classificados com materiais de natureza pofimérica (PEBD, PEAD, PP, PET cristal, PET verde, PET leitosa, PET outras, outros polímeros) e latinhas (alumínio).

[026] Os materiais pollméhcos são escoados pelos funis e prensados e enfardados (Ρρο¾¾).

P27J AS latinhas de alumínio são direcionadas para depósitos para reciclagem {¾ urn }.

|62ij O material inorgânico restante (madeira, papei e papelão) não seledonado na quarta esteira transportadora (ET4) é liberado em um tanque de rejeito, que também recebe o rejeito da peneira de hómus, sendo em seguida triturado, e constituindo a cobertura nos tanques de hígienizaçãG

|S2iÍ O material Inorgânico segregado nos depósitos de fibras {D®» ¾ s) f deposito de metal {D mg ai ) s -depósito de vidro (Ρ«¾κ»), depósito de polímeros (D poi i m } e no depósito de aluminio (D u m ) é encaminhado como subproduto para a indústria de transformação, estando livres de microrganismos patogênícos.

f830J O rejeito final é prensado e é encaminhado como Combustível Derivado de Resíduo (COR) para a industria de processamento de concreto a cerâmica.

[031] O húmus retido no depósito de húmus (D m s ) é encaminhado para o setor agrícola.

[032J chorume liberado no tanques de hlgíenização (T hig ) é totalmente reaproveitado no processo, eliminando estações de tratamento para descarte no meio ambiente.