BRPI0612610A2 - edificação fechada projetada para armazenar efluentes de mau-cheiro e utilização da mesma - Google Patents

Abstract

EDIFICAçãO FECHADA PROJETADA PARA ARMAZENAR EFLUENTES DE MAU-CHEIRO E UTILIZAçãO DA MESMA. A presente invenção refere-se a uma edificação fechada projetada para armazenar efluentes de mau-cheiro. A edificação é provida de meios destinados a introduzirem os efluentes na edificação, meios para destruirem, por foto catálíse, poluentes orgânicos criados durante o armazenamento dos efluentes, e aberturas, por meio das quais o interior da edificação fica em comunicação com a atmosfera, sendo as aberturas providas com os ditos meios de destruição.

Description

EDIFICAÇÃO FECHADA PROJETADA PARA ARMAZENAR EFLUENTESDE MAU-CHEIRO E UTILIZAÇÃO DA MESMA

Refere-se a presente invenção a uma edifi-cação fechada projetada para armazenar efluentes demau-cheiro.

No decorrer da descrição, a invenção édescrita com particularidade em relação ao armazenamen-to de sedimento da fabricação de papel. Não obstante,esta aplicação não é de forma alguma restritiva uma vezque a edificação da invenção pode ser usada para arma-zenar qualquer tipo de efluentes de mau-cheiro, sejameles efluentes líquidos ou sólidos, tais como, por e-xemplo, sedimento de compostos.

Diariamente a indústria do papel defronta-se com o problema de armazenar sedimento e especialmen-te os odores malcheirosos deixados por este sedimento.

Principalmente, o sedimento de fabricação de papel en-contra-se presente na forma de um material semi-sólidocorrespondente a uma mistura de produtos químicos e fi-bras, obtidos depois da separação da água a partir dosfluxos de descarga do processo de fabricação de papel.

Deve ser sabido que a fabricação diária de120 toneladas de papel gera a produção de 6 toneladasde sedimento sob concentração de 30%.

0 sedimento de fabricação de papel é con-vencionalmente usado, com autorização da prefeitura(autoridades locais), para o cultivo de terras agríco-las. 0 interesse principal no cultivo de terra resideno fato de que o sedimento previamente tratado com caltem o efeito de aumentar o pH do solo e produzir com-postos orgânicos vegetais mineralizáveis. Com efeito,observou-se que o pH do solo torna-se gradualmente maisácido e, conseqüentemente, potencialmente tóxico para avegetação.

Não obstante, o cultivo de terra não podeser realizado, por exemplo, na França, em terrenos cul-tivados, de forma que o período autorizado para estaaplicação de sedimento de fabricação de papel estende-se durante seis meses do ano, respectivamente entre ju-lho e dezembro, na França. Conseqüentemente, a indús-tria de papel, ou seja, as fábricas de papel, devem ar-mazenar este sedimento durante o resto do ano. Numaproporção de 6 toneladas por dia, pode-se imaginar fa-cilmente os odores deixados durante 6 meses na depen-dência das condições climáticas e da influência preju-dicial destes odores no ambiente, particularmente emrelação às habitações situadas perto destas áreas dearmazenamento.

Para solucionar o problema da maneira maiseconômica possível, a requerente sugere o uso de umaedificação projetada para armazenar materiais malchei-rosos.

Um exemplo de uma edificação projetada pa-ra armazenar material um tanto assemelhado encontra-seexposto em W0-Al-2004048719, que discute uma estruturade cobertura de um dispositivo flexível usado para co-brir material vazado ou empilhado, especialmente para otratamento aeróbico de refugo que contém material orgâ-nico, tal como refugo ou lixo residual, em um fosso dedecomposição. A estrutura de cobertura compreende umalona alcatroada que é provida de um número de elementosde suporte, os quais podem ser preenchidos com pelo me-nos um fluido e são interligados pelo menos parcialmen-te, e pelo menos uma estrutura plana permeável a gás,impermeável á água. A dita estrutura plana é conectadaaos elementos de suporte. 0 dispositivo forma uma con-dição levantada ou abaixada, na dependência de os ele-mentos de suporte estarem preenchidos ou não. A estru-tura plana cobre o material e é respectivamente levan-tada e abaixada quando os elementos de suporte são pre-enchidos e esvaziados.

Entretanto, a estrutura de cobertura datécnica anterior apresenta algumas desvantagens, taiscomo, por exemplo, o fato de que o seu uso proposto épara material seco inserido dentro da estrutura de co-bertura. Para esse propósito as paredes da estruturade cobertura são permeáveis a gás, mas não permeáveis àágua. Isto significa que se for usada para armazena-mento de efluentes malcheirosos, os efluentes gasosospassam pela parede e espalham-se pelo ambiente.

A presente invenção soluciona o inconveni-ente discutido anteriormente pela apresentação de umaedificação equipada com meios capazes de degradarem ospoluentes (os poluentes são compreendidos neste contex-to como compostos orgânicos gasosos criados durante oarmazenamento dos efluentes ou sedimentos) por foto-catálise, permitindo assegurar, desse modo, a supressãode odores.

0 principio de fotocatálise é amplamenteconhecido. Em um aspecto amplo, a reação fotocatalíti-ca é iniciada por ativação de um semicondutor sólidochamado "agente fotocatalitico", por exemplo, bióxidode titânio (TiO2) por radiação de UV de um comprimentode onda de 380 nm, provocando alterações eletrônicasdentro do semicondutor e conduzindo, na presença de arou água, à criação de radicais oxigenados na superfíciedo semicondutor. Estes radicais atacam os compostosorgânicos adsorvidos no semicondutor e por uma série dereações químicas que envolvem o oxigênio em ar e água,degradam os compostos orgânicos até o carbono nas ca-deias carbonatadas ser completamente Transformado embióxido de carbono (C02).

Para a aplicação de fotocatálise, a reque-rente desenvolveu suportes, também chamados "meios defiltragem", combinando o suporte de fibra como tal eum agente fotocatalitico por meio de um agente de a-glutinação. Esta tecnologia encontra-se mais plena-mente descrita no documento EP-A-I 069 950, incorpora-do neste contexto como uma referência.

Foram desenvolvidos suportes fotocatalíti-cos aperfeiçoados, ainda pela requerente, em que o a-gente fotocatalitico é combinado com carbono ativado.O carbono ativado, através da sua área de superfícieespecífica elevada, com efeito, permite que os agentespoluentes sejam adsorvidos, enquanto o agente fotocata-lítico, sob o efeito da radiação ultravioleta, degradaos poluentes assim fixados e regenera o suporte carbo-natado. Esses suportes encontram-se descritos nos pe-didos WO-A1-00/13950 e WO-A1-04/033069 incorporadosneste contexto como uma referência.

Conseqüentemente, um objetivo da invençãocompreende uma edificação fechada, projetada para arma-zenar efluentes malcheirosos e apresentando, de acordocom um aspecto da presente invenção, pelo menos meiospara introduzirem o sedimento ou efluentes dentro daedificação, bem como aberturas que formam uma comunica-ção entre o interior da edificação e o seu exterior, ouseja, a atmosfera. Aspectos característicos da edifi-cação são os de que a edificação encontra-se em pressãopositiva e que as ditas aberturas são cobertas, seja emparte ou completamente, por um suporte permeável que écapaz de destruir os poluentes orgânicos presentes nosefluentes por meio de fotocatálise.

Em outras palavras, a invenção compreendeuma construção de um edifício fechado, cuja colocaçãoem pressão positiva (resultante da elevação na tempera-tura interna ser provocada pela fermentação do sedimen-to) permite que o ar poluído seja levado a circular dedentro para fora, no sentido da atmosfera exterior, a-través dos suportes permeáveis montados nas aberturas,sendo os poluentes degradados por fotocatálise sob oefeito de radiação UV natural ou artificial exterior,enquanto está passando pelos suportes.

De acordo com um outro aspecto da presenteinvenção, a edificação compreende pelo menos um portãoque permite o acesso a caminhões basculantes dentro daedificação. Na prática, o portão é apresentado na for-ma de um portão deslizante ou uma porta rolante.

De acordo ainda com um outro aspecto dapresente invenção, a edificação é provida de meios paraintroduzirem os efluentes ou sedimentos na edificaçãosem a necessidade de abrir o portão. Esses meios podemser formados por uma tremonha ou dispositivo assemel-hado no lado externo da edificação dentro da qual oscaminhões descarregam a sua carga. A tremonha éprovida de meios para transferirem os efluentes paradentro da edificação. O tipo desses meios depende daconsistência do sedimento. Se a consistência do sedi-mento for baixa, os meios poderão compreender uma bombacentrifuga. Se a consistência for mais alta os meiospoderão compreender um alimentador de parafuso sem-fim,ou uma correia transportadora, para citar apenas umaspoucas alternativas. Preferentemente ou a tremonhas ouo meio de transferência é provido de um fechamento demaneira que nenhum gás seja deixado escapar de dentroda edificação por intermédio dos meios de transferênciaou tremonha.Para facilitar a circulação de ar e o mo-vimento dos caminhões, no caso em que os caminhões sãomovimentados dentro da edificação, a edificação é des-provida de qualquer separação interior ou de paredesintermediárias, de uma maneira tal que seja apresentadana forma de uma única plataforma.

Naturalmente, poderá ser utilizado qual-quer suporte permeável adequado para ser usado para fo-tocatálise.

De acordo com uma primeira concretização,o suporte permeável é um suporte fibroso, isto é, umsuporte baseado no uso de fibras orgânicas e/ou inorgâ-nicas revestidas com uma camada baseada em agente foto-calisador.

Na descrição exposta mais adiante e nasreivindicações, a expressão "fibras quimicas orgânicase/ou inorgânicas" designa, entre fibras orgânicas com aexceção de fibras de carbono ativado, com particulari-dade fibras de celulose; fibras sintéticas do tipo, porexemplo, de poliéster, polietileno, polipropileno, po-liamida, cloreto de polivinilo, álcool polivinilico,acrílico, nylon; fibras artificiais, por exemplo visco-se, acetato de celulose; fibras naturais, por exemplo,de algodão, lã, polpa de madeira e entre as fibras i-norgânicas, especialmente fibras minerais, por exemplode vidro e cerâmica.

No que diz respeito à camada baseada emagente fotocalaisador, esta última contém na práticaentre 5 e 40 g/m2 de um agente fotocatalisador, sele-cionado a partir do grupo que compreende óxidos de me-tais, óxidos que compreendem metais alcalino-terrosos,óxidos de actinido e óxidos de terras raras. Na práti-ca, o agente fotocatalitico é apresentado na forma deuma mistura que compreende entre 10 e 60 partes secas,vantajosamente 50 partes de uma dispersão coloidal a-quosa de silica, sendo o complemento para 100% compre-endido de anatásio TiO2. Adicionalmente, as partículasde SiO2 representam de 1 a 50%, em peso, da dispersãocoloidal e têm um diâmetro entre 10 e 40 nm.

De acordo com uma segunda concretização dainvenção, o agente fotocatalitico está associado comcarbono ativado. De uma maneira que é conhecida dapessoa versada na técnica, o carbono ativado está pre-sente na fibras, de partículas ou de pó de carbono ati-vado, de uma distribuição de dimensão de partícula deentre 2 e 300 pm. Seja qual for a forma do carbono a-tivado, este ultimo tem a desvantagem de não apresentarqualquer capacidade de aglutinação. Portanto, é neces-sário conferir uma determinada rigidez ao suporte pelamistura das partículas de carbono ativado e/ou partícu-las de carbono ativado com uma mistura de fibras quími-cas orgânixas e/ou inorgânicas.

Vantajosamente, o suporte permeável é a-presentado na forma de três camadas empilhadas, respec-tivamente uma camada interna e duas camadas externas,sendo a camada interna compreendida de 80 a 95%, em pe-so seco, de carbono ativado, com o complemento para100% sendo compreendido de fibras químicas orgânicase/ou inorgânicas, as camadas externas compreendendo de5 a 25%, peso seco, de carbono ativado, sendo o comple-mento para 100% compreendido de fibras químicas orgâni-cas e/ou inorgânicas.

Nesta concretização da invenção, para as-segurar a reação fotocatalítica, a camada externa dosuporte voltada para o lado externo da edificação é co-berta com uma camada baseada em agente fotocatalíticoaplicada sob as mesmas condições tais como mencionadasanteriormente.

No que se refere à edificação como tal,esta última é geralmente equipada com uma armação rígi-da de concreto, metal ou madeira e um teto rígido. Deacordo com uma concretização vantajosa e econômica, asparedes laterais do alojamento estão apresentadas naforma de uma folha flexível na qual estão cortadas di-retamente as aberturas. Naturalmente, qualquer tipo dematerial e em particular concreto pode ser consideradopara a construção das paredes.

Para facilitar o estabelecimento de supor-tes permeáveis flexíveis na abertura, as aberturas pra-ticadas na folha são alinhadas pelo menos horizontal-mente, sendo cada abertura separada da abertura vizinhapor uma caixa descontínua em que uma banda de suporteda altura da abertura desliza sobre substancialmentetodo o comprimento da parede.Para evitar deterioração do suporte trans-versal, particularmente sob o efeito de correntes de arcriadas pelas diferentes aberturas, as ditas aberturassão equipadas com um gradeamento dentro e fora que per-mite ao suporte ser mantido no lugar. Adicionalmente,as aberturas podem ser providas de meios para sujeita-rem ρ suporte de uma maneira hermética ao ar contra,por exemplo, os lados da abertura de maneira que os ga-ses efluentes não são capazes de escapar da edificaçãopor meio das aberturas.

De acordo com um outro aspecto da presenteinvenção, a edificação poderá ser provida de outros ti-pos de aberturas com suportes permeáveis para tratamen-to dos gases efluentes. Em outras palavras, no interi-or da edificação, por exemplo, na proximidade do teto,pode estar disposta uma cavidade separada em relação aorestante do interior da edificação por meio do suportepermeável. Uma vez que esta estrutura está situadadentro da edificação, a operação eficiente das reaçõesde fotocatálise provavelmente necessitam que lâmpadasde UV sejam proporcionadas na cavidade. A cavidade pô-de ser ligada à atmosfera por meio de um conduto deventilação, ou apenas por meio de uma abertura, por e-xemplo, em cada extremidade da edificação.

Para evitar a criação de bolsas de poluen-tes e, portanto, a concentração de materiais poluentessob o teto, a estrutura é equipada com ventoinhas dis-tribuídas homogeneamente próximo do teto, sobre toda asuperfície a fim de criar uma mistura de gás e, portan-to, aumentar a pressão positiva. Quando as paredes La-terais são apresentadas na forma de uma folha, a paredevantajosamente apresenta uma parede viga que é mais oumenos da altura de um caminhão, impedindo que este úl-timo danifique a dita folha durante a manobra de cargae descarga de sedimento dentro da edificação.

Para evitar qualquer risco de contaminaçãodo solo, a edificação é equipada com uma laje de con-creto na qual são diretamente dispostos os sedimentosde fabricação de papel ou efluentes provenientes da pu-rificação, composição ou outras estações de efluentesequivalentes, "a serem armazenados".

A invenção e vantagens resultantes serãomais bem compreendidas a partir da concretização exem-plificativa apoiada pelas figuras anexas.

A Figura 1 é uma representação esquemáticaem perspectiva da edificação de acordo com uma concre-tização preferida da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista do lado interno deuma parede.

A Figura 3 é uma vista seccional de umaparede de acordo com a linha A-A' da Figura 2; e

A Figura 4 é uma seção de uma parede deacordo com a linha B-B1 da Figura 2.

Na Figura 1, a edificação de acordo com ainvenção está representada em perspectiva. Esta edifi-cação é de uma maneira geral de uma forma retangularcorrespondente à forma que é mais adequada para armaze-nar a quantidade máxima de sedimento de fabricação depapel. Na concretização exemplificativa da presenteinvenção, a edificação tem um comprimento de 50 m, umalargura de 30 m e uma altura de 8 m sob o painel decrista. Na prática, a altura deve ser suficiente parapermitir a um caminhão basculante passar através damesma.

Esta edificação comprises uma laje de con-creto (1), sob três paredes laterais (2, 3) (sendo quea parede de fundo não é visível), paredes vigas (4, 5)em concreto reforçado de uma altura que seja suficientepara evitar o contacto acidental por parte de caminhõescom as paredes flexíveis (2, 3) durante as manobras.As paredes vigas (4, 5) são por si mesmas sólidas, comuma folha flexível na qual são cortadas diretamente a-berturas (6). Estas aberturas são de dimensão idênticae elas ficam alinhadas e distribuídas regularmente portodo o comprimento das três paredes. Conforme ilustra-do na Figura 1, o envoltório é, além disso, equipadocom um teto (7) feito vantajosamente de metal corruga-do, sendo o teto equipado ainda com ventoinhas (8). Aquarta parede da edificação compreende, nesta concreti-zação da invenção, um portão (12) na forma de um portãodeslizante ou mesmo de uma porta rolante.

As Figuras 2, 3 e 4 representam o posicio-namento dos suportes fotocatalíticos (9) no nível dasaberturas (6) . Mais precisamente, o suporte (9) é a-presentado na forma de uma faixa com uma largura quecorresponde aproximadamente à altura da abertura e comum comprimento que corresponde aproximadamente ao com-primento da parede (vide Figura 2). Esta faixa conti-nua é inserida em um invólucro descontínuo (10), posi-cionado entre cada abertura (6). Ao nível da aberturae como pode ser observado na Figura 3, o suporte defiltro cobre toda a área da abertura e é mantido na po-sição por meio de gradeamentos (11) posicionados nosdois lados da abertura.

De acordo com a presente invenção, a edi-ficação é mantida em pressão positiva pela elevação datemperatura dentro do envoltório devido à presença desedimento em fermentação, de maneira tal a forçar apassagem de ar que contém os poluentes no envoltório dolado interno sentido do lado externo através dos supor-tes de filtro (9).

Na prática, os suportes de filtro podemser apresentados em diferentes formas, variando desdeum simples suporte fibroso revestido com uma camada deagente fotocatalítico até a combinação de fotocatalisa-dor e carbono ativado, tal como descrita nos documentosmencionados anteriormente. O segundo suporte é parti-cularmente vantajoso uma vez que ele permite, devido àpresença do carbono ativado, que os picos de poluiçãosejam fixados rapidamente e adsorva os poluentes duran-te períodos nublados e durante a noite.Na prática, a energia é proporcionada sejapor radiação solar ou por meio de lâmpadas de ultravio-leta (UV).

A presença das ventoinhas no teto permite,além disso, evitar a criação de bolsas de agentes polu-entes perto do painel de crista e permite que os polu-entes sejam submetidos a agitação a fim de colocá-losem contacto com os suportes de filtro.

A invenção e vantagens resultantes desta-cam-se muito bem na descrição apresentada, em particu-lar na construção fácil e econômica do alojamento e suaeficácia. Com efeito, o principio de fotocatálise per-mite que todos os odores malcheirosos emitidos, comparticularidade provenientes de sedimento de fabricaçãode papel, sedimento de composto, efluentes de destila-ção de sólidos, efluentes de sistemas de agricultura eda indústria de alimentos, e assemelhados, sejam supri-midos.

Claims (18)

1. - Edificação fechada projetada para ar-mazenar efluentes de mau-cheiro, caracterizada pelo fa-to de que a edificação é provida com meios para intro-duzirem os efluentes na edificação, meios para destruí-rem, por fotocatálise, poluentes orgânicos criados Du-rante o armazenamento dos efluentes, e aberturas, pormeio das quais o interior da edificação fica em comuni-cação com a atmosfera, sendo as aberturas providas dosditos meios de destruição.

2. - Edificação de acordo com a reivindica-ção 1, caracterizada pelo fato de que a edificação en-contra-se em pressão positive e em que as ditas abertu-ras são cobertas inteiramente ou em parte por um supor-te permeável capaz de destruir, por fotocatálise, ospoluentes orgânicos criados durante o armazenamento dosefluentes.

3. - Edificação de acordo com a reivindica-ção 1, caracterizada pelo fato de que os meios de des-truição compreendem um suporte permeável, o qual é umsuporte baseado em fibras orgânicas e/ou inorgânicasrevestido com uma camada baseada em agente fotocatalí-tico.

4. - Edificação de acordo com a reivindica-ção 2 ou 3, caracterizada pelo fato de compreender trêscamadas empilhadas, respectivamente uma camada internae duas camadas externas, sendo a camada interna compre-endida de 80 a 95%, em peso, de carbono ativado, sendoo complemento para 100% compreendido de fibras químicasorgânicas e/ou inorgânicas, a camada externa do suportevoltada para o lado externo da edificação, sendo o su-porte coberto por uma camada baseada em agente fotoca-talitico.

5. - Edificação de acordo com qualquer umadas reivindicações precedents, caracterizada pelo fatode que a edificação é equipada com uma armação rígida eum teto rígido, sendo as paredes laterais apresentadasna forma de uma folha flexível em que as aberturas sãocortadas diretamente.

6. - Edificação de acordo com qualquer umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fatode que as aberturas são alinhadas pelo menos horizon-talmente e em que o suporte permeável está presente naforma de uma textura com uma altura da abertura e e umcomprimento aproximadamente correspondente ao compri-mento da parede, sendo a faixa inserida em um invólucrodescontínuo posicionado entre cada abertura.

7. - Edificação de acordo com qualquer umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fatode que cada abertura é equipada no lado de dentro e nolado de fora com um gradeamento que permite ao suporteser mantido na posição transversalmente sob o efeito decorrentes de ar.

8. - Edificação de acordo com qualquer umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fatode as aberturas são providas de meios para sujeição dosuporte contra os lados da abertura para impedir o es-capamento de poluentes a partir do interior da edificação.

9. - Edificação de acordo com qualquer umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fatode que a edificação é provida de uma cavidade internaseparada do restante do interior por meio do dito su-porte permeável, e de que a dita cavidade fica em comu-nicação direta com a atmosfera.

10. - Edificação de acordo com a reivindi-cação 9, caracterizada pelo fato de que a cavidade éproporcionada com iluminação de UV.

11. - Edificação de acordo com qualquer umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fatode que a edificação é equipada com ventoinhas posicio-nadas perto do teto.

12. - Edificação de acordo com qualquer umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fatode que cada parede compreende uma parede viga feita deconcreto na sua base.

13. - Edificação de acordo com qualquer umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fatode que a edificação compreende uma laje de concreto.

14. - Edificação de acordo com a reivindi-cação 1, caracterizada pelo fato de que os ditos meiospara introduzirem os efluentes estão na forma de pelomenos um portão que permite o acesso a caminhões.

15. - Edificação de acordo com a reivindi-cação 1, caracterizada pelo fato de que os ditos meiospara introduzirem os efluentes dentro da edificaçãocompreendem uma bomba centrifuga.

16. - Edificação de acordo com a reivindi-cação 1, caracterizada pelo fato de que os ditos meiospara introduzirem os efluentes dentro da edificaçãocompreendem um alimentador de parafuso.

17. - Edificação de acordo com a reivindi-cação 1, caracterizada pelo fato de que os ditos meiospara introduzirem os efluentes dentro da edificaçãocompreendem uma correia transportadora.

18. - Utilização de uma edificação de acor-do com qualquer uma das reivindicações 1 a 17 para ar-mazenar pelo menos um de sedimento de fabricação de pa-pel, sedimento de composto, efluentes de sistemas deagricultura e da indústria de alimentos, e efluentes dedestilação de sólidos.