ITAT960003U1 - Sistema per la produzione industriale in serie di vasca di depurazione a due comparti realizzata con struttura monolitica in un unico ciclo - Google Patents

Description

TITOLO: Sistema per la produzione industriale in serie di vasca di depurazione a due comparti realizzata con struttura monolitica in un unico ciclo di stampaggio del materiale plastico.

RIASSUNTO : Modello di utilità per la fabbricazione industriale in serie di vasche di depurazione a due comparti comunicanti (uno di digestione batterica ed uno di sedimentazione), prodotte in un singolo unico ciclo di lavorazione in luogo della tradizionale procedura di fabbricazione in due cicli distinti dei due suddetti comparti da assemblare in una terza fase.

Tale modello di utilità, oggetto di brevetto, permette di produrre in tempi ridotti di oltre il 50%, e quindi a minore costo, con il vantaggio di una maggior robustezza e minori problematiche di movimentazione, trasporto e posa del manufatto prodotto, in quanto privo di parti assemblate ad incastro o per saldatura.

DESCRIZIONE : Si tratta di un sistema di fabbricazione industriale innovativo per la produzione, mediante le tecnologie standard di modellazione delle materie plastiche, di vasche di depurazione biologica dei liquami di scarico di tipo civile (domestico) e/o comunque a base organica biodegradabile, caratterizzate dall'avere due comparti distinti.

Tali comparti sono in genere sovrapposti e comunicanti per mezzo di fessure od aperture in genere longitudinali, ma talvolta anche per mezzo di semplici fori.

Il comparto posto sul fondo del recipiente è quello dove avviene la digestione batterica dei fanghi organici. Il comparto superiore, avente il fondo inclinato in modo da permettere lo scivolamento delle sostanze attraverso l'apertura di passaggio verso la camera sottostante, funge appunto da vano di sedimentazione .

Quando il sistema sopradescritto funziona in assenza di ossigeno (anaerobiosi), è denominato vasca tipo "imhoff", già brevettata dal suo inventore, il tedesco Imhoff, nel lontano 1904.

Quando il sistema invece viene utilizzato con l'iniezione di aria nel digestore mediante apparati elettromeccanici (soffiatori o eiettori "venturi"), in modo da fornire ai microorganismi l'ossigeno occorrente per demolire per via "aerobica" la sostanza organica, è denominato depuratore "a fanghi attivi" o anche, in modo semplificato, "ad ossidazione" .

Nel primo caso (anaerobico ) . il liquame da trattare che perviene al recipiente, viene immesso direttamente nel comparto superiore di sedimentazione (fig. 2). In questo comparto le materie sedimentabili cadono più o meno lentamente nella camera sottostante (carnera di digestione) scivolando lungo le pareti inclinate della tramoggia. Prima dell'uscita il liquame incontra un paraschiuma al di sotto del quale raggiunge l'esterno del bacino. I fanghi sedimentabili si accumulano nella camera sottostante dove subiscono il processo digestivo. I batteri anaerobio i decompongono le proteine prima in acidi grassi e nei -rispettivi sali; quindi pervengono alla produzione di gas (C02, H2S, CH4, mercaptani, NH3) e di prodotti solido-liquidi metastabili (humus) di aspetto nerastro.

Nel secondo caso (aerobico) , il liquame da trattare che perviene al recipiente, viene immesso direttamente nel comparto inferiore di digestione biologica, per fuoriuscire poi dal recipiente, con percorso contrario al precedente, attraversando il comparto di sedimentazione dove i fanghi biologici, carichi di microorganismi, si separano dal liquido (che esce dalla vasca chiarificato), e scivolano lungo la tramoggia ritornando nuovamente, attraverso l'apertura di passaggio, al vano di digestione .(fig.3) .

In entrambi i casi i fanghi di supero devono essere periodicamente espurgati mediante autobotte, e pertanto nella parte superiore della vasca deve essere praticata un'apposita apertura "F", dalla quale i fanghi possano essere aspirati.

Abbiamo visto pertanto in che modo la vasca di depurazione in oggetto viene comunemente utilizzata. In commercio sono distribuite vasche di varie dimensioni e prodotte con diversi materiali (plastici, poliesteri o calcestruzzo), utilizzate sia in modo anaerobico (vasca imhoff) che aerobico (ossidazione e sedimentazione).

Talvolta vengono realizzati depuratori con due vasche combinate in serie, la prima anaerobica e la seconda aerobica (fig.4).

In ogni caso è importante evidenziare come la forma generica della vasca in oggetto, sia comunque sempre come in fig.l, caratterizzata cioè, vuoi che venga utilizzata come sedimentatore+digestore anaerobico o carne digestore aerobico con sedimentatore, dai seguenti aspetti (vedere relativi rif. in fig. 1):

a) avere due distinti comparti di trattamento, il primo di sedimentazione posto al di sopra del secondo di digestione biologica.

b) essere il comparto di sedimentazione con fondo inclinato per la corretta discesa delle sostanze sediment abi 1i

c) essere i due comparti comunicanti attraverso una fessura, longitudinale oppure circolare.

d) essere il comparto inferiore di digestione accessibile all'inserimento di un tubo di aspirazione per l'evacuazione dei fanghi di supero.

Sino ad oggi non è mai stato possibile produrre con procedimenti industriali in serie una vasca di depurazione come in fig. 1, caratterizzata dalle proprietà di cui ai punti sopradescritti a), b), c) e d ), in un unico ciclo di lavorazione , vale a dire con struttura monolitica e senza assemblaggio o saldatura di parti fabbricate in fasi differenti.

Pertanto appare chiaro che i due serbatoi devono essere prodotti separatamente in due fasi distinte, e che esiste poi una terza fase di lavorazione, e vale a dire l'assemblaggio. Ed infatti lo scrivente ha verificato personalmente, visionando una vasca “imhoff" che trattasi di un apparato a due componenti distinti assemblati.

La presente invenzione invece prevede la produzione dei due recipienti, già correttamente collocati uno internamente all'altro, in una struttura assolutamente monolitica e, pertanto, con un unico ciclo di fabbricazione.

In questo modo i costi di produzione sono ridotti ed ottimizzati in modo definitivo.

Le tecnologie di fabbricazione dell'invenzione in oggetto sono riconducibili a quelle più comuni utilizzate per la modellazione di manufatti in plastica (polietilene, PVC, ABS, ecc...) quali, ad es., quella denominata a "stampaggio rotazionale".

Condizione necessaria infatti perché il modello qui descritto sia applicabile è che la tecnica di stampaggio del materiale plastico utilizzata sia di tipo "centrifugo", vale a dire in grado di sagomare il manufatto per mezzo di uno stampo che lavori esclusivamente dall'esterno e senza necessità di anime o forme interne in quanto non sarebbe possibile estrarle una volta stampato il manufatto.

Lo stampaggio "rotazionale", ad esempio, è idoneo allo scopo; pertanto per illustrare in maniera lineare il modello di utilità in oggetto, occorre innanzitutto descrivere brevemente le varie fasi dello stampaggio di materie plastiche col sistema rotazionale.

Due "semigusci" in acciaio che fatti combaciare e bloccati insieme concorrono alla formazione di uno stampo cavo, vengono aperti e separati; quindi si carica uno dei due contenitori con materia plastica in polvere o liquida (fig. 5).

I due semigusci vengono fatti combaciare e bloccati insieme a formare lo stampo chiuso.

Quindi lo stampo viene fatto ruotare in un ambiente riscaldato in modo che la materia plastica possa fondere e depositarsi uniformemente su tutte le pareti (fig. 6).

Lo stampo poi viene raffreddato mantenendolo in rotazione in modo che la materia plastica solidifichi conservando la forma interna dello stampo (fig.7).

Infine lo stampo viene aperto per estrarre il pezzo, ed un nuovo ciclo può ripartire (fig.8).

Il dispositivo oggetto di brevetto, in pratica, consiste nella speciale sagomatura di uno dei due "semigusci", e cioè quello che effettua lo stampaggio della parte superiore della vasca di depurazione, vale a dire quella contenente il comparto di sedimentazione (semiguscio "B").

Infatti il semiguscio "A" (vedi fig.9), effettua la sagomatura della parte inferiore della vasca, a forma di semplicissimo recipiente cavo. Il semiguscio "B" invece (vedi sempre fig.9), mentre con la parete esterna "e" modellerà la parte superiore della parete esterna del recipiente, sarà dotato di una parete interna "i" opportunamente sagomata sulla quale si depositerà la plastica liquefatta atta a formare il comparto di sedimentazione. Quando il processo di fusione e di raffreddamento della plastica sarà terminato ed i semigusci saranno estratti (fig. 10) , il recipiente di sedimentazione "s" , formatosi automaticamente all 'interno di quello di digestione "d", rimarrà sospeso e robustamente solidale -formando con esso un unico manufatto - con il recipiente "d", grazie alla corona "c" formatasi automaticamente durante il ciclo di stampaggio che, situata alla sommità della vasca, tiene saldamente uniti i due recipienti "s" e "d".

Inoltre il recipiente "s" , sempre grazie alla speciale sagomatura del semiguscio "B", risulterà dotato di fondo formato da lastre piatte inclinate (fig.9e10) ,o, in alternativa, con fondo tronco-conico leggermente inclinato (fig. 11), come necessario progettualmente (vedi premesse precedenti). Nel primo caso una delle due pareti avrà un grado di inclinazione diverso dall'altro, in modo che il punto di contatto tra le due tramoggie risulti sfalsato di qualche millimetro (20-30 mm). La striscia di plàstica "T" che collegherà le linee di fondo delle due pareti sarà ritagliata per formare la fessura di comunicazione fra i due vani.

Infine in fig. 12 è rappresentata la pianta del manufatto. Si noti che il recipiente interno "s" non possiede una pianta perfettamente circolare, ma che una porzione di cerchio è ritagliata con l'inserimento delle due pareti verticali rettilinee "p1" e "p2". Grazie questo strattagemma si viene a formare tra le pareti dei due recipienti "d" ed "s" un canale di accesso "a" il cui scopo è quello di permettere sia il passaggio del tubo di aspirazione dei fanghi per la manutenzione del depuratore (fig.

13), sia l'inserimento eventuale di apparati di ossidazione nel vano di digestione biologica (fig.

14).

In conclusione, ci soffermeremo sui vantaggi economici apportati dal sistema che si vuole brevettare .

E' chiaro che la fase ove deve essere effettuata la valutazione di convenienza del modello in utilità in oggetto é quella di stampaggio vero e proprio del manufatto.

Ora, poiché un ciclo di stampa rotazionale delle materie plastiche è di circa 15-30 minuti a seconda delle dimensioni del manufatto, e tenendo conto del notevole ingombro degli stampi e quindi delle difficoltà e dei costi di sostituzione di uno stampo su di un macchinario di stampaggio in rotazionale, è evidente che ricondurre la fabbricazione di una vasca di depurazione siffatta ad un solo ciclo di stampaggio, coji relativo posizionamento sul macchinario di un solo stampo senza necessità di ricambio, comporta un vantaggio economico di notevole entità.

Inoltre appare evidente che una struttura monolitica, quando abbia la stessa forma ed identica funzionalità di una struttura bicomponente assemblata ad incastro o con qualsivoglia altro sistema, risulterà comunque sempre più affidabile in fatto di solidità e robustezza rispetto alla seconda.

Pertanto si ritiene di avere dimostrato i contenuti innovativi del modello di utilità in oggetto, il quale propone un nuovo sistema di produzione, vantaggioso sia sotto l'aspetto economico che tecnico, di un apparato fortemente richiesto dal mercato .

La coscienza ecologica è in progressivo aumento in tutti i paesi del mondo; in particolare in Europa le leggi impongono ed imporranno limiti sempre più restrittivi al contenuto di agenti inquinanti nelle acque reflue destinate ad essere reintrodotte nell'ambiente. Il patrimonio esistente di impianti di trattamento è già oggi largamente insufficiente a coprire queste esigenze. L'apparato oggetto di brevetto si inserirebbe dunque in una nicchia di mercato vastissima ed in piena espansione, con indubbi e sostanziali vantaggi competitivi sui dispositivi oggi esistenti in grado di svolgere una funzione analoga, contribuendo a facilitare e accelerare il raggiungimento degli obbiettivi di risanamento ecologico e di rispetto dell'ambiente che la società oggi persegue.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Un sistema per lo stampaggio industriale in serie di vasca di depurazione a due comparti realizzata con struttura monolitica in un unico ciclo di stampaggio del materiale plastico.
2. 2 ) Un sistema come in rivendicazione 1 ove la vasca a due comparti monolitica prodotta sia un sedimentatore-digestore di tipo "imhoff". 3 1 Un sistema come in rivendicazione 1 ove la vasca a due comparti monolitica prodotta sia utilizzata, in abbinamento con apparato elettromeccanico apposito, come digestore/)' aerobico con sedimentatore incorporato. 4) Un sistema come in rivendicazione 1 ove la pianta della vasca a due comparti monolitica prodotta corrisponda a qualsivoglia figura geometrica: circolare, ovale, quadra, rettangolare o altro. 5 \ Un sistema come in rivendicazione 1 ove la pianta del comparto interno di sedimentazione corrisponda a qualsivoglia figura geometrica : circolare, ovale, quadra, rettangolare o altro. 6 ) Un sistema come in rivendicazione 1 ove il fondo del comparto interno di sedimentazione sia composto da una o più pareti piatte inclinate - con qualsivoglia grado di inclinazione - (fig. 9 e 10), o con fondo tronco-conico inclinato - con qualsivoglia grado di inclinazione - (fig. 11). 7 ) Un sistema come in rivendicazione 1 ove il comparto interno di sedimentazione sia sezionato in modo tale da permettere 1'automatica formazióne di un canale di accesso al vano di digestione sottostante. 8) Un sistema come in Rivendicazione 1 ove uno o più fori fra quelli necessari all 'utilizzo finale della vasca (ad es.s il foro posto sulla superficie della vasca per l'estrazione dei fanghi) siano, anziché effettuati manualmente a vasca pronta, prestampati durante il ciclo di stampaggio del manufatto, oppure corrispondano con il foro tecnico di sfiato necessario per il procedimento di stampaggio medesimo. 9) Un sistema come in Rivendicazione 1, ove la tecnica di stampaggio del materiale plastico al quale esso venga applicato sia quella comunemente denominata "Tecnica di stampaggio rotazionale" . 10 Un sistema come in Rivendicazione 1 applicato a qualsiasi tecnica di stampaggio di materiali plastici che utilizzi apparati di sagomatura che diano la forma al manufatto modellando esclusivamente le sue pareti esterne, senza anime o forme interne di qualsiasi fatta.