CAMPO DA INVENÇÃO

[01] A presente invenção se refere a um digestor aeróbico rotativo para secagem e/ou desidratação de materiais com alta carga orgânica, ou predominantemente orgânicos, tais como resíduos sólidos urbanos, materiais agrícolas, lodos de esgoto, resíduos de poda, bem como a combinação entre esses resíduos, e ainda outras biomassas a serem estudadas, alcançando como resultados, a diminuição substancial de volume e de peso, a eliminação de bactérias presentes nos resíduos tratados, o reaproveitamento de materiais descartados e/ou a valorização de resíduos. Em que o digestor opera numa planta em fluxo contínuo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[02] Uma preocupação presente em todos os setores da sociedade é o tratamento de rejeitos.

[03] Por exemplo, a Política Nacional de Resíduos Sólidos prevê a prevenção e a redução na geração de resíduos, tendo como proposta a prática de hábitos de consumo sustentável e um conjunto de instrumentos para propiciar o aumento da reciclagem e da reutilização dos resíduos sólidos (aquilo que tem valor económico e pode ser reciclado ou reaproveitado) e a destinação ambientalmente adequada dos rejeitos (aquilo que não pode ser reciclado ou reutilizado).

[04] Ela ainda institui a responsabilidade compartilhada dos geradores de resíduos: dos fabricantes, importadores, distribuidores, comerciantes, o cidadão e titulares de serviços de manejo dos resíduos sólidos urbanos na Logística Reversa dos resíduos e embalagens pós-consumo.

[05] Por fim, cria metas importantes que irão contribuir para a eliminação dos lixões e institui instrumentos de planejamento nos níveis nacional, estadual, microrregional, intermunicipal e metropolitano e municipal; além de impor que os particulares elaborem seus Planos de Gerenciamento de Resíduos Sólidos. [06] Uma série de digestores são conhecidos no estado da técnica.

[07] Algumas soluções e métodos para secagem ou desidratação de materiais já foram apresentados, principalmente no tocante ao tratamento de lixo, porém, praticamente nenhuma solução foi efetivamente implementada uma vez que tem em sua principal característica a utilização de aquecimento independente, como; queimadores, vapor ou outros tipos de fontes externas para aumento da temperatura do material, na maioria das vezes tomando-as economicamente inviáveis, e/ou poluidoras.

[08] O documento GB2431155, por exemplo, ensina um digestor aeróbico rotativo que opera numa fase termofílica a uma temperatura na faixa 60-75 °C, com teor de oxigénio do gás em contato com o material a ser tratado é mantido em um nível acima de 5% em volume, para produzir um material tratado com um nível de umidade não superior a 45% em peso, mais preferencialmente não superior a 35% em peso e mais preferencialmente não superior a 25% em peso. O material tratado pode ser subsequentemente seco sobre um piso de secagem para fornecer um produto estável. Os resíduos com um alto nível de umidade, como o lixo doméstico, são misturados em um misturador com os resíduos com um menor nível de umidade, como o comercial, para fornecer controle das propriedades do lixo a ser tratado e do produto obtido. O resíduo orgânico misto sólido tratado do digestor aeróbico também pode ser pirolisado e, opcionalmente, subsequentemente gaseificado.

[09] No entanto, o digestor do documento GB2431155 é incapaz de processar qualquer lixo, sendo essencial para seu funcionamento que se misture rejeitos diversos para se controlar o teor de umidade do material que entra no digestor.

SUMÁRIO DA INVENÇÁO

[010] A solução desenvolvida pela presente invenção se vale do aumento espontâneo da temperatura da biomassa através da energia cinética provocada pelo atrito dos materiais em face da rotação do digestor e o seu controle utilizando-se da injeção de ar ambiente através de um soprador. O controle da relação entre a rotação e a quantidade de ar injetado ao processo possibilita a aceleração das fases mesofílica, termofílica e de maturação dos materiais orgânicos, reduzindo exponencialmente o tempo necessário de tratamento do material, e obtendo como produto resultante deste processo biomassas bio-estabilizadas. Tal biomassa tem ainda vertentes de uso, composto para utilização como adubo e combustível derivado de resíduos.

[011] Nessa segunda hipótese, a valorização energética dos resíduos se torna extremamente viável, uma vez que durante o processo de digestão a umidade contida no material é eliminada junto com o ar ambiente que foi insuflado pelo soprador, o ar, a jusante do digestor, adentra um separador para recuperação de partículas a serem reprocessadas, atravessa um separador mecânico aonde há a recuperação de água a ser tratada para reuso, e em seguida chega aos filtros para eliminação de odores, sendo depois disso descarregado ao ar isento de contaminantes. O digestor ainda é provido de pás internas para auxiliar na movimentação dos materiais, apoiado e movimentado por um conjunto de acionamento composto de motoredutor, rolos de apoio e pistas de rolamento. O carregamento e descarregamento do material a ser tratado é feito através de válvulas rotativas e por mecanismos de transporte de material, como transportadores de correia, corrente ou parafuso. A montante da esteira de carregamento do digestor ainda é necessária a diminuição de tamanho do material que pode ser feita através de trituradores, moinhos ou qualquer outro artefato que o reduza ou decomponha-o em partículas de tamanho máximo de 50mm, que também a montante do mesmo é carregado por outros mecanismos de transporte de material. Dessa maneira o processo através da eliminação da umidade multiplica o poder calorífico do material, podendo alcançar valores de até 6.000 kcal/kg, dependendo da composição da matéria prima de entrada. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[012] Os desenhos anexos exemplificam o digestor aeróbico rotativo de acordo com a presente invenção e seus equipamentos acessórios, em que:

- a Figura 1 representa uma vista frontal,

- a Figura 2 representa uma vista superior, e

- a figura 3 representa uma vista em perspectiva.

O digestor sendo melhor descrito por meio dos numerais de referência a seguir:

01 - transportador a montante do triturador/moinho,

02 - triturador / moinho,

03 - transportador a montante do digestor,

04 - digestor aeróbico rotativo,

05 - soprador de ar,

06 - separador para recuperação de partículas,

07 - separador mecânico de água/ar,

08 - filtro impregnado com carvão ativado,

09 - válvulas rotativas para carregamento e descarregamento,

10 - apoios de rodagem,

11 - conjunto de acionamento, e 12- alhetas para movimentação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[013] De acordo com os numerais de referência, o objeto da presente invenção, bem como seus equipamentos acessórios, são compreendidos por equipamento para transporte de material a granel (1), triturador ou moinho para redução de tamanho de mateiriais a serem processados (2), transportador de material a granel para carregamento de material no digestor (3), digestor aeróbico rotativo (4), soprador de ar (5), separador para recuperação de partículas (6), separador mecânico de água/ar (7), filtro para remoção de odores (8), abertura superior dotada de tampa para carregamento (9), rolos de apoio (10), conjunto de acionamento (11) e alhetas para movimentação (12).

[014] Para o seu funcionamento, o sistema é controlado através de um controlador lógico programável, sendo que após o carregamento a tampa é fechada e dá-se inicio a batelada de processamento. A rotação do digestor é variável e controlada por sistemas automatizados em função da temperatura de do material, sendo que a faixa de trabalho se encontra entre 0,1-5 RPM, a temperatura máxima interna permitida fica entre 45-55°C. Na chamada fase mesofílica, o soprador entra em funcionamento insuflando ar ambiente com vazão de acordo com a necessidade de aeração e a partir de então e, ao entrar na fase termofílica, tem-se temperaturas entre 65-70°C e a atividade bacteriana finda. Para atingir a maturação a vazão de ar é aumentada, provocando maior arraste de umidade e a diminuição da acidez. O tempo total estimado para todo o processamento é entre 60-80 horas. O ar insuflado é tratado por três barreiras mecânicas em que, em primeiro lugar, um cicline de alta eficiência recupera as partículas arrastadas com a corrente de ar, em seguida ocorre a separação mecânica entre água e ar e, antes de ser encaminhado para a chaminé, o ar sem umidade e partículas atravessa o filtro para remoção de odores.