ITTO20110222A1 - Imbarcazione destinata alla rimozione di una sostanza inquinante da uno specchio d acqua - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Imbarcazione destinata alla rimozione di una sostanza

inquinante da uno specchio d'acqua"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un'imbarcazione destinata alla rimozione di una sostanza inquinante galleggiante su uno specchio d'acqua, in particolare petrolio e/o suoi derivati.

In particolare, la presente invenzione riguarda un'imbarcazione dotata di un impianto che, per rimuovere la sostanza inquinante, impiega materiale assorbente. In generale, impianti di questo tipo sono atti a realizzare un processo di depurazione in cui il materiale assorbente viene immerso in corrispondenza della sostanza inquinante e viene poi prelevato dopo che si è sufficientemente impregnato di tale sostanza.

Nella tecnica sono diversi gli esempi di questo tipo di imbarcazione. Ad esempio, dal documento US 5,215,407 è nota un'imbarcazione dotata di un impianto che comprende mezzi per spargere materiale assorbente sciolto sulla sostanza inquinante e mezzi di sollevamento atti a movimentare reti di recupero di tale materiale.

La presente invenzione si propone lo scopo di realizzare un'imbarcazione che, rispetto a quella sopra indicata della tecnica nota, consenta di effettuare operazioni di rimozione molto più semplici, veloci ed efficienti.

Tale scopo viene raggiunto tramite un'imbarcazione presentante le caratteristiche della rivendicazione 1. Le rivendicazioni formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all'invenzione.

L'invenzione sarà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle rappresentazioni annesse nelle quali:

- la figura 1 rappresenta una prima forma di attuazione dell'imbarcazione qui descritta;

- la figura 2 rappresenta una variante della forma di attuazione illustrata in figura 1;

la figura 3 rappresenta una vista in pianta dell'imbarcazione di figura 1;

la figura 4 rappresenta una vista laterale dell'imbarcazione di figura 1.

Nella seguente descrizione sono illustrati vari dettagli specifici finalizzati ad una approfondita comprensione delle forme di attuazione. Le forme di attuazione possono essere realizzate senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri metodi, componenti o materiali ecc. In altri casi, strutture, materiali o operazioni noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di rendere oscuri i vari aspetti della forma di attuazione.

I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per comodità e non definiscono dunque l'ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.

In generale, l'imbarcazione qui descritta è dotata di un impianto che consente di operare durante l'avanzare della stessa imbarcazione. In particolare, come si vedrà nel seguito, tale impianto è predisposto per generare, sfruttando proprio il moto di avanzamento dell'imbarcazione, un flusso continuo di materiale assorbente in forma sciolta, che dall'imbarcazione si riversa in mare, direttamente sulla chiazza di sostanza inquinante, e che poi si riporta nuovamente sull'imbarcazione.

In particolare, l'impianto presenta:

- un telaio atto a delimitare lateralmente una striscia di specchio d'acqua che si estende lungo almeno uno dei fianchi dell'imbarcazione;

mezzi per versare materiale assorbente in forma sciolta entro tale striscia di specchio d'acqua;

- un piano di trasporto per riportare sull'imbarcazione il materiale assorbente versato, detto piano presentando una porzione immersa in tale striscia d'acqua, la quale si trova in una posizione che, rispetto a dove è versato il materiale assorbente, risulta distanziata nel verso opposto a quello di avanzamento di tale imbarcazione, detta porzione essendo atta ad intercettare il materiale assorbente versato in detta striscia. Come si vedrà nel seguito gli elementi sopra indicati, che compongono l'impianto, risultano tutti montati sull'imbarcazione e sono da questa portati.

In figura 1 è illustrato un esempio di imbarcazione su cui installare l'impianto in questione. E' chiaro che l'imbarcazione può in ogni caso essere anche di un qualsiasi altro tipo; ad esempio, essa può anche essere una semplice struttura galleggiante priva di mezzi di propulsione propri, che quindi deve essere trainata da un'altra imbarcazione.

In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure 1 e 2, il suddetto telaio comprende una paratia 4 che si estende lungo un fianco dell'imbarcazione e ad una data distanza da esso, la quale è ancorata all'imbarcazione, per mezzo di appositi tralicci 6 disposti sul ponte dell'imbarcazione, ed è resa galleggiante per mezzo di galleggianti 5 a sé ancorati. I tralicci impegnano la paratia 4 in modo da consentire a questa di muoversi verticalmente rispetto ai tralicci, al fine di rimanere a pelo d'acqua, in una medesima condizione parzialmente immersa, qualunque sia il piano di galleggiamento dell'imbarcazione.

La paratia costituisce un elemento divisorio del pelo libero - o di una porzione poco più profonda - dello specchio d'acqua, che delimita, insieme al fianco dell'imbarcazione ad essa affacciato, un canale 8 (che ovviamente è limitato lateralmente ma non sul fondo). In varie forme di attuazione, così come in quella illustrata, la paratia si estende sostanzialmente da prua a poppa. Come si vedrà nel seguito, tale canale impedisce al materiale assorbente di disperdersi e, al contempo, lo convoglia, per effetto dell'abbrivio dell'imbarcazione, verso il piano di trasporto sopra citato, indicato con il numero di riferimento 12 nelle figure.

In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure, i suddetti mezzi (indicati con il numero di riferimento 16 nelle figure) per versare il materiale assorbente in mare, entro il canale 8, sono disposti sull'imbarcazione in modo da poter versare tale materiale in corrispondenza dell'estremità di tale canale più vicina alla prua dell'imbarcazione, mentre il piano di trasporto 12 è disposto in modo da immergersi in tale canale sostanzialmente in corrispondenza dell'estremità questo più vicina a poppa. In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure 1 e 2, tali mezzi sono formati da una serie di scivoli e/o nastri trasportatori 16, l'ultimo dei quali termina oltre il fianco dell'imbarcazione per gettare tale materiale all'interno del canale 8. In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure, sull'imbarcazione è predisposta un'area di magazzino, indicata con il riferimento numerico 18, ove vengono ordinati container contenenti la lana sucida da utilizzare nell'impianto. In corrispondenza dei mezzi versatori 16 sono invece disposte unità sfioccatrici 17 atte a scomporre in fiocchi la lana prelevata dai container.

In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure 1 e 2, il piano di trasporto 12 è un piano di trasporto inclinato, che è ancorato all'imbarcazione, e che dal livello del ponte dell'imbarcazione raggiunge la superficie del mare fino ad immergersi, almeno parzialmente, all'interno del canale 8, in prossimità dell'estremità di quest'ultimo più vicina a poppa. In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure 1 e 2, il piano 12 è formato da un nastro trasportatore a griglia, azionato da mezzi opportuni non illustrati, il quale viene fatto avanzare nel verso di risalita del piano da esso definito. Tale nastro ha la funzione di intercettare il materiale assorbente che si trova nel canale e a riportarlo in corrispondenza del ponte dell'imbarcazione. Si apprezzerà che la struttura a griglia del nastro consente di intercettare e raccoggliere il materiale assorbente riducendo al minimo la resistenza esercitata dall'acqua, contro il nastro, per effetto dell 'avanzamento dell'imbarcazione .

In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure 1 e 2, a valle del piano di trasporto (con riferimento al verso del flusso di materiale assorbente che verrà descritto nel seguito) è disposto un ulteriore nastro trasportatore, indicato con il numero di riferimento 22, che è atto a portare il materiale raccolto fino ad un'apertura 26 ove si trova un gruppo di rulli spremitori 24 atti a spremere il materiale assorbente per separare da questo la sostanza inquinante, la quale va a finire nel serbatoio 19 interno allo scafo dell'imbarcazione. A valle di tali rulli, sono previsti due nastri trasportatori 15 e 27 atti a portare il materiale assorbente che è stato spremuto nuovamente in corrispondenza dei mezzi versatori 16. Al di sotto dei mezzi versatori 16, è invece disposto un deposito 14 dove viene raccolto il materiale assorbente esausto non più utilizzabile, che viene lì portato dagli stessi nastri 27 e 15; in tal caso, il nastro 15 inverte il suo verso di avanzamento così da scaricare nel deposito 14 il materiale portato dal nastro 27.

In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure 1 e 2, al fine di migliorare l'assorbimento della sostanza inquinante da parte del materiale assorbente, all'interno del canale è prevista una serie di rulli 25 liberamente girevoli, i quali sono portati dal medesimo telaio che porta la paratia, e sono mantenuti in una posizione sollevata rispetto allo scafo dell'imbarcazione in modo da risultare a bagno nel mare e da porsi in rotazione per effetto dell'avanzamento di questa. In ogni caso, i rulli 25 possono anche essere motorizzati in modo da rendere il loro movimento di rotazione indipendente dalla velocità di avanzamento dell'imbarcazione. Tali rulli hanno la funzione di agitare e mescolare il materiale assorbente contenuto nel canale 8.

In varie forme di attuazione, così come in quelle illustrate nelle figure, la medesima configurazione sopra descritta può essere realizzata in modo simmetrico su entrambi i fianchi dell'imbarcazione.

In vista di quanto sopra, è pertanto evidente che, per operare, tale impianto necessita che l'imbarcazione avanzi lungo l'area di mare interessata dalla chiazza di sostanza inquinante, affinché tale sostanza si porti entro il canale e si innesti il flusso continuo di materiale assorbente sopra citato (il quale verrà descritto nel dettaglio più avanti). E' da notare che, durante l'avanzare dell'imbarcazione, all'interno del canale converge non solo il liquido dello specchio d'acqua che esso delimita ma anche il liquido che viene spostato dallo scafo dell'imbarcazione stessa che avanza. Pertanto, a tutti gli effetti la porzione di superficie d'acqua che viene interessata dal processo di depurazione è sostanzialmente pari a quella ricompresa nell'ingombro definito fra la paratia e la parte centrale del fondo dello scafo dell'imbarcazione; ciò vuol dire che nel caso illustrato, in cui l'impianto prevede la medesima configurazione su entrambi i fianchi dell'imbarcazione, la larghezza della superficie d'acqua complessiva interessata è pari a quella ricompresa nell'ingombro tra le due paratie disposte ai fianchi opposti dell'imbarcazione.

Con specifico riferimento ora al funzionamento dell'impianto, questo prevede, come prima fase, il riversamento del materiale assorbente, in forma sciolta, all'interno del canale. Per effetto dell'avanzamento dell'imbarcazione tale materiale attraversa l'intero canale fino a portarsi in corrispondenza del piano di trasporto, e mentre tale materiale è nel canale, l'azione dei rulli rotanti lo fa impregnare in modo completo della sostanza inquinante. Una volta che il materiale ha raggiunto il piano di trasporto, questo lo raccoglie e lo riversa sul nastro trasportatore 22 che lo porta in corrispondenza dei rulli 24, ove viene spremuto e separato dalla sostanza inquinante, la quale si raccoglie nel serbatoio 19, mentre il materiale assorbente viene riportato tramite il nastro 27 nuovamente ai mezzi versatori 16.

Da quanto sopra risulta evidente che l'impianto qui descritto è atto a realizzare un ciclo chiuso in cui il materiale assorbente viene gettato nel canale, raccolto, spremuto, e nuovamente riversato nel canale, che può essere ripetuto più volte, fino a quando il materiale non ha esaurito le sue capacità assorbenti.

Forme di attuazione alternative possono in ogni caso prevedere di scaricare direttamente nel serbatoio 19 il materiale assorbente raccolto dal canale 8, e di non realizzare quindi il suddetto ciclo chiuso, cosicché in tali forme di attuazione possono quindi anche non essere previsti i mezzi sopra indicati, quali i rulli spremitori 24, i nastri trasportatori 15 e 27, eco., atti a realizzare tale ciclo chiuso. L'impianto qui descritto prevede preferibilmente mezzi per controllare in modo automatico o semi-automatico il funzionamento sopra descritto. In particolare, tali mezzi hanno la funzione di controllare in modo coordinato la velocità dell'imbarcazione e la portata del flusso di materiale che viene gettato nel canale, a seconda delle condizioni operative richieste. Tali mezzi possono prevedere un'interfaccia tramite cui è possibile selezionare o impostare le diverse combinazioni. Ad esempio, nel caso di chiazze spesse sarà necessario impostare velocità di crociera basse e grandi quantitativi di materiale assorbente.

L'impianto sopra descritto può operare con un qualunque materiale assorbente adatto per il tipo di applicazione in questione. In via preferenziale, viene utilizzata lana sucida a fibra grossa, in particolare lana presentante fibre di diametro maggiore o uguale a 25 micron, preferibilmente fra 25 e 40 micron. Con lana "sucida" è da intendersi la lana tosata che non è stata ancora soggetta ad alcun trattamento di lavaggio.

La Richiedente ha verificato che la tipologia di lana sopraindicata presenta specifiche caratteristiche che la rendono particolarmente adatta per essere impiegata per rimuovere sostanze idrocarburiche liquide, in particolare petrolio e/o suoi derivati.

In primo luogo, la Richiedente ha verificato, tramite un'intensa attività sperimentale, che la tipologia di lana in questione presenta una capacità di assorbimento di sostanze idrocarburiche, nello specifico sostanze idrocarburiche liquide, decisamente più grande rispetto alla maggioranza dei materiali assorbenti utilizzati nella tecnica nota. Tale maggiore capacità di assorbimento sembrerebbe da ricondursi almeno in parte alla dimensione del diametro delle fibre della lana utilizzata, dal momento che con lana a fibra più fine sono stati riscontrati valori di assorbimento decisamente più bassi. Inoltre, è stato verificato sperimentalmente che la lana del tipo indicato è in grado di essere riutilizzata molte più volte di quanto sia invece consentito con i materiali comunemente utilizzati in questo tipo di applicazioni (che per la maggior parte sono materiali sintetici in resine plastiche o di vetro), consentendo di assorbire complessivamente fino a 10 volte i quantitativi assorbibili da tali materiali convenzionali.

In secondo luogo, la Richiedente ha verificato che tale tipologia di lana è in grado di assorbire in modo selettivo solo le sostanze idrocarburiche e non anche l'acqua su cui queste galleggiano, come, invece, avviene coi materiali assorbenti convenzionali. La richiedente ha verificato che tale proprietà è propria della lana sucida, la quale non essendo stata, infatti, sottoposta ad alcun trattamento di lavaggio, risulta rivestita di uno strato di grasso che la rende idrorepellente. Risulta quindi evidente che tale tipologia di lana garantisce, nell'ambito delle applicazioni in questione, risultati decisamente migliori rispetto ai materiali assorbenti convenzionali, soprattutto in termini di efficienza di assorbimento, non solo perché presenta una capacità maggiore di assorbire sostanze idrocarburiche, ma anche perché è in grado, non assorbendo l'acqua, come, invece, fanno tali materiali convenzionali, di sfruttare appieno tale sua capacità. Nella lana sucida qui impiegata lo strato di grasso e di sostanze equivalenti è presente in una percentuale ricompresa fra il 15% e il 60% in peso.

Inoltre, al di là delle proprietà sopra indicate, l'impiego di tale tipologia di lana per il metodo in questione porta con sé anche i seguenti vantaggi:

- l'eventuale dispersione nell'ambiente della lana non crea problemi ecologici in quanto è un prodotto di origine naturale e biodegradabile;

non necessita di contenitori in quanto ha una sua coesione intrinseca che ne evita la dispersione;

- la forte interazione tra la lana di tale tipologia e il petrolio permette di asportare le chiazze di petrolio in modo completo senza lasciare residui idrocarburici sulla superficie dell'acqua;

galleggia sull'acqua anche dopo aver assorbito il petrolio ed evita l'affondamento di quest'ultimo dopo l'evaporazione delle sue componenti leggere;

- la sua efficacia di azione non viene compromessa dal moto ondoso che anzi, grazie all'azione meccanica sull'interfaccia petrolio-acqua, risulta addirittura positivo ai fini dell'assorbimento in quanto migliora la penetrazione del petrolio nella lana;

resiste a solventi organici e quindi non viene intaccata dal petrolio;

la lana impregnata della sostanza idrocarburica assorbita può essere utilizzata come materiale combustibile ad esempio all'interno di impianti termovalorizzatori.

Qui di seguito verrà illustrato un esempio di intervento realizzabile con l'impianto sopra descritto su una macchia di petrolio di spessore pari a 2 mm. In caso di natante equipaggiato secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, presentante una larghezza pari a circa 8 m sul livello dell'acqua e allestito con canali lunghi 50 m e larghi 2 m, alla velocità di 7 km/h vengono bonificati 0,5 km<2>ogni sei ore, con un impiego di 10,5 t di lana sucida (riutilizzata per 10 cicli consecutivi), la produzione di 31,5 t di lana esausta contenente 21 t di petrolio residuo e il recupero di 950 t di petrolio (pari a circa 6350 barili).

E' da notare che l'impiego in tale impianto della lana sopra indicata consente, grazie alla grande capacità di assorbimento che questa possiede, la totale rimozione della sostanza inquinante in pochissimi passaggi dell'imbarcazione sulla superficie d'acqua inquinata, e in certi casi anche in un solo passaggio.

Si può infine notare che nell'impiego di tale lana come materiale assorbente per l'impianto di figura 2 essa può essere riutilizzata (cioè spremuta e successivamente riversata di nuovo in mare) fino a circa 10 volte. In questo caso la lana esausta (utilizzata per 10 cicli) possiede un potere calorifico di 27.8 MJ/kg, e cioè più di 2000 volte il potere calorifico di un normale rifiuto, e quasi il doppio di quello della legna secca. La lana esausta può quindi ad esempio essere vantaggiosamente utilizzata all'interno di un impianto di termovalorizzazione.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione delle forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui descritto a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione così come definito dalle rivendicazioni che seguono .

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Imbarcazione dotata di un impianto per la rimozione di una sostanza inquinante galleggiante su uno specchio d'acqua, in particolare petrolio e/o suoi derivati, caratterizzata dal fatto che detto impianto comprende: un telaio (4) atto a delimitare lateralmente una striscia di specchio d'acqua che si estende lungo almeno uno dei fianchi dell'imbarcazione; - mezzi (16) per versare materiale assorbente in forma sciolta entro tale striscia di specchio d'acqua; un piano di trasporto (12) per riportare sull'imbarcazione il materiale assorbente versato, detto piano presentando una porzione immersa in tale striscia d'acqua, la quale si trova in una posizione che, rispetto a dove è versato il materiale assorbente, risulta distanziata nel verso opposto a quello di avanzamento di tale imbarcazione, detta porzione essendo atta ad intercettare il materiale assorbente versato in detta striscia.
2. 2. Imbarcazione secondo la rivendicazione 1, in cui detto telaio comprende una paratia (4) che si estende lungo un fianco dell'imbarcazione e ad una data distanza da questo.
3. 3. Imbarcazione secondo la rivendicazione 2, in cui detta paratia si estende, lungo il fianco dell'imbarcazione, sostanzialmente da prua a poppa.
4. 4. Imbarcazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti mezzi (16) per versare il materiale assorbente sono disposti sull'imbarcazione in modo da versare tale materiale in corrispondenza dell'estremità di detta striscia più vicina a prua, mentre detta porzione di detto piano si trova in corrispondenza dell'estremità di detta striscia più vicino a poppa.
5. 5. Imbarcazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto piano di trasporto (12) è un piano di trasporto inclinato che dal livello del ponte dell'imbarcazione raggiunge la superficie dell'acqua fino ad immergersi almeno parzialmente all'interno di detta striscia di specchio d'acqua.
6. 6. Imbarcazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui tale piano inclinato comprende un nastro trasportatore a griglia.
7. 7. Imbarcazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto impianto comprende un gruppo di rulli spremitori (24) atti a spremere il materiale assorbente raccolto da detta striscia di specchio d'acqua.
8. 8. Imbarcazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto impianto comprende all'interno di detta striscia di specchio d'acqua una serie di rulli girevoli (25) aventi la funzione di agitare e mescolare il materiale versato in detta striscia di specchio d'acqua.