ITUD20100143A1 - Procedimento per il trattamento di sabbia contaminata e relativo impianto di trattamento - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"PROCEDIMENTO PER IL TRATTAMENTO DI SABBIA CONTAMINATA E RELATIVO IMPIANTO DI TRATTAMENTO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un procedimento ed al relativo impianto per il trattamento di sabbie quali le sabbie fini provenienti da erosione estesa di rocce o da conchiglie ovvero miste, presenti sulle spiagge marittime ovvero di sabbie relative ai processi di sabbiatura.

In particolare, il presente trovato prevede un trattamento per separare la sabbia, raccolta ad esempio dalla spiaggia, da eventuali elementi inquinanti come pezzi di legno, alghe, conchiglie, organismi, o impurità in generale lasciati da animali, uccelli, pesci od umani, e per abbattere la carica batterica in essa contenuta.

STATO DELLA TECNICA

E noto che le spiagge di tipo sabbioso, causa esigenze di tipo turistico od altro, devono essere costantemente ripulite sia da rifiuti lasciati, ad esempio da bagnanti, o da animali, sia da eventuali impurità che vengono portate dal mare o dal vento come conchiglie, pezzi di legno, alghe, organismi morti, foglie o altro che, qui e nel seguito della descrizione e delle rivendicazioni, verranno indicati genericamente come elementi inquinanti. Oltre alla raccolta di elementi inquinanti che viene effettuata da personale autorizzato, è anche noto un procedimento che prevede la rimozione superficiale di un piccolo strato di sabbia della spiaggia allo scopo di asportare con essa gli elementi inquinanti stessi.

La sabbia contaminata così raccolta viene successivamente trasferita in una zona di recupero per separarla dagli elementi inquinanti mediante un processo di vagliatura.

La sabbia contaminata presenta un livello di umidità relativa, che solitamente è variabile dal 7% al 20%, e tende ad otturare le maglie dei vagli che servono per separare la sabbia da gran parte degli inquinanti. Per evitare tale inconveniente è quindi necessario prevedere che le luci fra le maglie di vagliatura siano piuttosto ampie, di conseguenza, molti elementi inquinanti rimangono all'interno della sabbia anche dopo la vagliatura stessa, non realizzando un recupero efficace della sabbia contaminata.

Inoltre, sia materiale inquinante rilasciato da umani, o animali, sia la carica batterica presente nella sabbia contaminata non vengono eliminati a mezzo vagliatura.

Ancora, nel caso in cui si preveda di processare sabbia utilizzata per le sabbiature umane, gli inquinanti quali sudore o altro non vengono eliminati .

Va poi ricordato che la sabbia vagliata viene mantenuta, normalmente per un periodo piuttosto lungo, in depositi all'aria aperta per essere reintegrata, ad esempio prima dell'inizio della stagione balneare, sulle spiagge da cui è stata prelevata.

La sabbia così accumulata, a causa della carica batterica in essa presente e che non è stata eliminata, è soggetta ad una indesiderata proliferazione batterica che la renderebbe inutilizzabile per alcuni particolari utilizzi come, ad esempio, per scopi terapeutici.

Uno scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un procedimento e realizzare un relativo impianto semplice ed economico che, trattando la sabbia contaminata che è stata precedentemente raccolta, permetta di separare, in modo efficace, gli elementi inquinanti in essa contenuta per ottenere sabbia ripulita da poter reintegrare nelle zone di raccolta, nonché da utilizzare per fini terapeutici quali ad esempio sabbiature, od in altri campi come ad esempio in edilizia.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un procedimento e realizzare un relativo impianto che riduca, anche fino ad abbattere la carica batterica presente nella sabbia contaminata per particolari utilizzi a cui sarà destinata .

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di predisporre un impianto per il trattamento della sabbia contaminata che sia economico e di semplice realizzazione.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti.

Le relative rivendicazioni dipendenti espongono varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un procedimento per il trattamento di sabbia contaminata, secondo il presente trovato, prevede la separazione di elementi inquinanti quali pezzi di legno, rifiuti, organismi, alghe, conchiglie, residui organici, od altro, da sabbia contaminata che è stata precedentemente raccolta ad esempio, in prossimità di spiagge, per ottenere sabbia pulita da reintegrare nelle zone di raccolta, o da utilizzare per ulteriori scopi.

Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, il procedimento comprende una prima fase di caricamento della sabbia contaminata, sia essa proveniente dalle spiagge o da trattamenti di sabbiatura, con un dispositivo di caricamento, in una attrezzatura di riscaldamento, una seconda fase di riscaldamento della sabbia contaminata nell'attrezzatura di riscaldamento per ridurre la sua umidità relativa e per neutralizzare, od abbattere la carica batterica in essa contenuta, ed una successiva terza fase che prevede la separazione, per mezzo di un dispositivo di vagliatura, degli elementi inquinanti, dalla sabbia contaminata e sottoposta a riscaldamento, per ottenere sabbia pulita.

In una variante del trovato, è possibile prevedere una ulteriore fase di vagliatura o rimozione, più grossolana, che viene effettuata, come pre-trattamento, prima della suddetta prima fase e che consente di separare, in modo parziale, gli elementi inquinanti, almeno di dimensioni elevate, dalla sabbia contaminata per evitare che questi possano creare problemi di ostruzione nelle successive fasi.

In forme realizzative del presente trovato, il dispositivo di caricamento della sabbia contaminata all'interno dell'attrezzatura di riscaldamento può comprendere trasportatori a nastro, a tazze, a coclea o altri mezzi di trasferimento idonei come ad esempio mezzi a tramoggia.

In accordo con alcune forme di realizzazione, l'attrezzatura di riscaldamento comprende, vantaggiosamente, un mezzo di contenimento, almeno temporaneo, all'interno del quale viene disposta la sabbia da essiccare e da trattare per l'abbattimento della carica batterica e mezzi di riscaldamento che provvedono a riscaldare la sabbia alla temperatura voluta.

Secondo una forma di realizzazione preferenziale, il mezzo di contenimento comprende un cilindro rotante all'interno del quale viene inviata la sabbia da essiccare e da trattare per l'abbattimento della carica batterica allo scopo di favorire il processo di evaporazione dell'umidità. Secondo una variante, i mezzi di riscaldamento comprendono un tunnel con un nastro trasportatore avanzante in continuo, per far avanzare la sabbia, ed il riscaldamento risultando in contro corrente.

Secondo un'ulteriore variante i mezzi di riscaldamento comprendono, vantaggiosamente, un bruciatore del tipo a gas per evitare che eventuali residui incombusti di carburante possano contaminare la sabbia che si sta processando.

In accordo con alcune forme di realizzazione del trovato, la sabbia contaminata contenuta all'interno dell'attrezzatura di riscaldamento viene portata vantaggiosamente ad una temperatura che è variabile da 100°C a 150°C e mantenuta a tale temperatura per un tempo voluto.

In una forma di realizzazione, la fase di riscaldamento viene eseguita ad una temperatura e per un intervallo di tempo tale da garantire un voluto grado di sterilizzazione della sabbia contaminata .

In particolare, in altre forme di esecuzione, la sabbia contaminata viene mantenuta all'interno del mezzo di contenimento ad una temperatura e per un tempo di trattamento correlati alla voluta riduzione od eliminazione dell'umidità in essa contenuta ed all'ottenimento di un voluto grado di sterilizzazione.

Le elevate temperature raggiunte durante la fase di essiccazione fanno sì che la carica batterica presente nella sabbia contaminata venga abbattuta o quanto meno sia neutralizzata, ovvero venga inibita la crescita, limitando fortemente, od addirittura evitando, eventuali problemi di proliferazione batterica, nel caso in cui questa venga temporaneamente mantenuta in mucchi per il suo successivo reintegro nella zona di raccolta.

La sabbia che si ottiene è, quindi, praticamente sterile ed utilizzabile anche per scopi terapeutici come, ad esempio, sabbiature.

La sabbia contaminata in uscita dall'attrezzatura di essiccazione viene quindi resa disponibile al dispositivo di vagliatura con una umidità relativa prossima o uguale a zero, tale per cui si evitano problemi di intasamento del dispositivo di vagliatura .

In alcune forme di realizzazione, il dispositivo di vagliatura, secondo il trovato, può quindi presentare maglie di vagliatura molto piccole di sezione, vantaggiosamente da 0,5 mm a 5 mm, per lato o come diametro nominale, per realizzare un'efficace azione di vagliatura.

In altre forme di realizzazione, le maglie di vagliatura hanno dimensioni di lato o di diametro nominale da 0,5 a 3 mm. Ancora, in altre forme di realizzazione, le maglie di vagliatura hanno dimensioni di lato o diametro nominale da 0,5 mm a 1 mm.

Il dispositivo di vagliatura può essere del tipo a vibrazione, a tamburo rotante, centrifugo o di altro tipo noto senza per questo uscire dall'ambito di protezione del presente trovato.

In alcune forme di realizzazione, risulta vantaggioso prevedere che la fase di vagliatura avvenga per riduzione progressiva delle dimensioni delle maglie di vagliatura, previste nel dispositivo di vagliatura.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

-» la fig. 1 è una rappresentazione schematica di un impianto per il trattamento di sabbia contaminata secondo il presente trovato;

- la fig. 2 è una rappresentazione schematica di un'ulteriore forma di realizzazione dell'impianto di fig. 1.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni .

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME PREFERENZIALI DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento a fig. 1, un impianto per il trattamento di sabbia contaminata C, secondo il presente trovato, è indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 10, e comprende, nei suoi componenti essenziali, un dispositivo di caricamento, nel caso di specie un trasportatore a nastro 11, un'attrezzatura di riscaldamento 12 ed un dispositivo di vagliatura 13.

In particolare, il trasportatore a nastro 11, può essere di qualsiasi tipo noto e provvede a trasferire sabbia contaminata C, previo caricamento, da una zona di stoccaggio temporaneo, all'attrezzatura di riscaldamento 12.

L'attrezzatura di riscaldamento 12 può essere, ad esempio, un forno di essiccazione modificato allo scopo.

Nella forma di realizzazione di fig. 1, l'attrezzatura di riscaldamento 12, comprende mezzi di contenimento temporaneo, nella fattispecie un cilindro rotante 16, e mezzi di riscaldamento, nel caso di specie un bruciatore 18 a gas, per portare alla voluta temperatura la sabbia contaminata C, e quindi sia essiccarla, sia trattarla termicamente ai fini dell'abbattimento della carica batterica. Il cilindro rotante 16 è montato inclinato verso il basso, in direzione di avanzamento della sabbia per far avanzare spontaneamente la sabbia contaminata C da una bocca di carico 15, attraverso la quale il trasportatore a nastro 11 immette la sabbia, verso una bocca di scarico 17 attraverso la quale quest'ultima viene scaricata nel dispositivo di vagliatura 13.

In particolare, l'inclinazione del cilindro rotante 16 è determinata in funzione di un tempo richiesto di permanenza della sabbia al suo interno .

II cilindro rotante 16, inoltre, può comprendere anche sensori di rilevazione della temperatura e dell'umidità della sabbia contaminata C, in essa contenuta, i quali vengono disposti in più punti lungo l'estensione assiale del cilindro rotante 16, per avere un controllo più fine delle condizioni termiche .

In una particolare forma realizzativa, è possibile prevedere che il cilindro rotante 16 sia provvisto di mezzi di regolazione della sua inclinazione e/o della sua velocità di rotazione per regolare il tempo di permanenza della sabbia contaminata C al suo interno, in funzione dei valori rilevati dai suddetti sensori. Ad esempio, in alcune soluzioni, l'azione di regolazione dell'inclinazione e/o della velocità di rotazione del cilindro rotante 16, può essere effettuata con continuità durante il processo di essiccazione, o durante una condizione di fermo del cilindro rotante 16. Inoltre, il cilindro rotante 16 comprende anche elementi di miscelazione 19 della sabbia contaminata C, ad. esempio conformati ad aletta, che provvedono ad agitarla per favorire il processo di essiccazione, e ad evitare che la sabbia stessa, cadendo durante la rotazione, vada a contatto diretto con la fiamma del bruciatore 18 creando l'insorgenza di reazioni chimiche indesiderate con la sabbia.

La fase di riscaldamento, per l'essiccazione e la sterilizzazione prevede di mantenere la sabbia all'interno dell'attrezzatura di riscaldamento 12, alla temperatura voluta per un tempo sufficiente e comunque correlato al livello di umidità ed al grado di sterilizzazione che si vuole ottenere.

La bocca di carico 15 e la bocca di scarico 17 possono essere entrambe sempre aperte per realizzare un processo di caricamento essiccazione/sterilizzazione, e scarico della sabbia praticamente in continuo.

In un'altra forma realizzativa, la bocca di carico 15 e la bocca di scarico 17 sono del tipo richiudibile di modo che la carica del cilindro rotante 16 venga effettuata con modalità ciclica e quindi discontinua, processando una determinata quantità di sabbia per volta.

In entrambi i casi il tempo di transito, od il tempo di permanenza, della sabbia contaminata C all'interno del cilindro rotante 16 è tale per cui la sabbia in uscita dalla bocca di scarico 17 abbia una umidità relativa prossima o pari a zero ed un grado di sterilizzazione voluto. A solo titolo esemplificativo, tale tempo può essere stimato pari a 2 o 8 minuti, preferibilmente da 2,5 a 5,5 minuti ed è variabile in funzione di diversi fattori, in special modo umidità relativa e grado di sterilizzazione che si vuole ottenere.

Il bruciatore 18 riscalda la carica di sabbia contaminata C del cilindro rotante 16, ad una temperatura variabile da circa 100°C a circa 150°C, per far evaporare l'umidità e per abbattere la carica batterica in essa contenuta al voluto grado di sterilizzazione. Con il presente trovato, a seconda delle condizioni operative selezionabili, si può ottenere un voluto grado di sterilizzazione, ad esempio grado 6 (ovvero una possibilità su IO<6>che un campione selezionato abbia proliferazione batterica) oppure gradi di proliferazione inferiore (ad esempio 4 o 5 con significato analogo a quanto sopra) .

Il bruciatore 18 è, vantaggiosamente, del tipo a gas per evitare che incombusti di carburante vadano ad inquinare la carica di sabbia che viene processata ed è disposto in prossimità della bocca di scarico 17 del cilindro rotante 16 per realizzare uno scambio termico in controcorrente con la sabbia contaminata C.

Successivamente, la sabbia contaminata C viene caricata in un dispositivo di vagliatura 13 per ottenere sabbia pulita S separata da elementi inquinanti E non eliminati durante la fase di riscaldamento.

Il dispositivo di vagliatura 13, nella fattispecie è a letto vibrante, con una dimensione delle maglie variabile da 0,5 mm a 5 mm, vantaggiosamente da 0,5 mm a 3 mm, più preferibilmente da 0,5 mm a 1 mm di modo che la separazione dagli elementi inquinanti E sia praticamente totale, o comunque più che soddisfacente, per il suo reintegro. Le maglie possono essere quadrate, circolari, rettangolari, ecc.

La sabbia pulita S può essere successivamente ammucchiata in zone di stoccaggio temporaneo per essere, successivamente, reintegrata nella zona in cui è stata prelevata o può essere utilizzata per ulteriori scopi e, ad esempio, confezionata in sacchetti o "big bag".

Secondo un'altra forma di realizzazione del presente trovato (fig. 2), un impianto per il trattamento di sabbia contaminata 110, di tipo analogo a quello sopra descritto, comprende anche un secondo dispositivo di vagliatura 120 che viene disposto a monte del trasportatore a nastro 11 e che provvede ad effettuare una prima separazione parziale degli elementi inquinanti dalla sabbia contaminata.

In particolare, nel caso esemplificativo, il secondo dispositivo di vagliatura 120 è del tipo a tamburo rotante e viene alimentato da una tramoggia di carico 121 che può essere caricata direttamente da mezzi di trasporto, come ad esempio camion, o da ulteriori dispositivi di caricamento, come trasportatori di tipo noto.

In questo caso, le luci di separazione del secondo dispositivo di vagliatura 120 sono di dimensioni maggiori rispetto alle maglie del dispositivo di vagliatura 13 disposto a valle del cilindro rotante 16 ad esempio da 20 mm a 100 mm. Questo permette di evitare problemi di otturamento delle stesse a causa dell'elevata umidità relativa della sabbia contaminata C, e nel contempo, di eliminare elementi inquinanti di grosse dimensioni che in fasi successive possono creare problemi di intasamento od ostruzione.

Inoltre, in alcune forme di realizzazione, il cilindro rotante 16 comprende un secondo bruciatore 122, disposto in prossimità della bocca di carico 15 e che, assieme al bruciatore 18, provvede a riscaldare la carica di sabbia contaminata C che è contenuta al suo interno.

In un'altra forma di realizzazione, è possibile prevedere l'utilizzo di due bruciatori, disposti entrambi in prossimità della bocca di scarico 17 del cilindro rotante 16 ed i quali, avendo potenze differenti, provvedono a riscaldare zone diverse del cilindro rotante 16 stesso.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1, Procedimento per il trattamento di sabbia contaminata comprendente una fase di separazione, mediante un dispositivo di vagliatura (12), di elementi inquinanti (E) dalla sabbia contaminata (C) per ottenere sabbia pulita (S), caratterizzato dal fatto che prima di detta fase di separazione è prevista almeno una prima fase di caricamento, con un dispositivo di caricamento (11), della sabbia contaminata (C) in un'attrezzatura di riscaldamento (12) ed una successiva seconda fase di riscaldamento della sabbia contaminata (C), in detta attrezzatura di riscaldamento (12), per renderla disponibile al dispositivo di vagliatura (13) con un livello di umidità relativa ridotto e con una neutralizzazione od abbattimento della carica batterica voluti e controllati.
2. 2, Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che prima di detta fase di caricamento, è prevista una fase di rimozione parziale di elementi inquinanti da detta sabbia contaminata (C) che viene effettuata mediante un secondo dispositivo di vagliatura (120) disposto a monte del dispositivo di caricamento (11).
3. 3. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta fase di riscaldamento viene eseguita ad una temperatura e per un intervallo di tempo tale da ottenere un voluto grado di sterilizzazione della sabbia contaminata (C).
4. A, Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di riscaldamento prevede il riscaldamento della sabbia contaminata (C) mediante mezzi di riscaldamento (18, 122) per portare la sabbia contaminata (C) ad una temperatura compresa fra 100°C e 150°C mantenendola a tale temperatura per un tempo voluto.
5. 5. Procedimento come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la fase di riscaldamento prevede la riduzione dell'umidità relativa della sabbia contaminata (C) ad un valore prossimo o uguale a zero.
6. 6. Impianto per il trattamento di sabbia contaminata comprendente un dispositivo di vagliatura (13) predisposto per separare elementi inquinanti (E) della sabbia contaminata (C) ed ottenere sabbia ripulita (S), caratterizzato dal fatto che comprende, a monte del dispositivo di vagliatura (13), un dispositivo di caricamento (11), ed una attrezzatura di riscaldamento (12) predisposta per ridurre il livello di umidità relativa e per neutralizzare od abbattere la carica batterica della sabbia contaminata (C).
7. 7. Impianto come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che comprende anche un secondo dispositivo di vagliatura (120), disposto a monte di detto dispositivo di caricamento (11) e predisposto per rimuovere parzialmente detti elementi inquinanti (E).
8. 8. Impianto come nelle rivendicazioni 6 o 7, caratterizzato dal fatto che l'attrezzatura di riscaldamento (12) comprende mezzi di contenimento (16) della sabbia contaminata (C) e mezzi di riscaldamento (18) predisposti per aumentare la temperatura di detta sabbia contaminata (C).
9. 9. Impianto come nella rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di contenimento comprendono un cilindro rotante (16).
10. 10. Impianto come nella rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che i mezzi di contenimento (16) comprendono un tunnel con nastro trasportatore .
11. 11. Impianto come in una o l'altra delle rivendicazioni da 8 in poi, caratterizzato dal fatto che i mezzi di riscaldamento comprendono bruciatori (18, 122) del tipo a gas.
12. 12. Impianto come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 in poi, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di vagliatura (13) ha maglie di vagliatura di dimensioni comprese fra 0,5 IM e 5 mm.
13. 13. Sabbia pulita (S) ottenuta con il procedimento di cui alle rivendicazioni da 1 a 5.
14. 14. Sabbia pulita (S) ottenuta con 1'impianto per il trattamento di sabbia contaminata (10; 110) di cui alle rivendicazioni da 6 a 12.