PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA EL TRATAMIENTO, ESTABILIZACIÓN Y VALORIZACIÓN DE RESIDUOS O SUBPRODUCTOS ORGÁNICOS.

Procedimiento para el tratamiento, estabilización y valorización de residuos o subproductos orgánicos que comprende las etapas de alimentación,

secado, pasteurizado y obtención del producto final caracterizado porque la etapa de alimentación comprende un triturado y una disminución de la humedad de los residuos o subproductos orgánicos, la etapa de secado comprende una deshidratación superficial de las partículas de residuos o subproductos orgánicos, quedando limitada la adhesividad de las mismas, la tercera etapa comprende un pasteurizado de dichos residuos o subproductos orgánicos y un ajuste de la humedad de los mismos y la cuarta etapa comprende la obtención de una fracción orgánica estabilizada química y microbiológicamente, con un grado de humedad inferior al 10%, la cual se muele, refina, criba y/o densifica, para su conservación o uso posterior.

PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA EL TRATAMIENTO, ESTABILIZACIÓN Y VALORIZACIÓN DE RESIDUOS O SUBPRODUCTOS ORGÁNICOS

5 El objeto de la presente invención es un procedimiento para el tratamiento de residuos o subproductos orgánicos, para la obtención de una fracción orgánica estabilizada (FOE) . La tecnología de fracción orgánica estabilizada o FOE, que implementa la presente invención, está dentro del sector de las técnicas de reciclaje o valorización de la materia orgánica, tanto para combustión, como para reciclarlo en otros procesos o aplicaciones.

1 O ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

15 2 O El tratamiento de residuos orgánicos es un área de la tecnología en desarrollo creciente durante los últimos 30 años con distintos sistemas y procedimientos para ello. Dados los problemas medioambientales que estos productos generan por un defectuoso tratamiento, queda establecido un protocolo de evaluación de subproductos o residuos: (a) identificar la materia prima, evaluando su aptitud para ser incorporada al proceso industrial; (b) caracterizar el producto, determinando como se ve influenciado por las condiciones del proceso; (e) estipular la tecnología e ingeniería de proceso, determinando las condiciones de trabajo más adecuadas desde el punto de vista económico y técnico; (d) estudiar periódicamente alternativas de condiciones de proceso que mejoren su rentabilidad económica y técnica; y (e) evaluar sistemas auxiliares para la determinación fiable de los balances de materia y energía, posibilidades de recuperación de energía, estudio de las alternativas de sistemas de control y automatización del proceso.

2 5 30 Un factor importante a tener en cuenta en la presente invención es el concepto de actividad del agua (aw) que indica la fracción del contenido de humedad total de un producto que está libre, y en consecuencia, disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diversas reacciones químicas que afectan a su estabilidad. Tiene valores que oscilan entre Oy 1, cuanto menor sea el valor, mejor se conservará esa materia orgánica. La aw también está relacionada con la textura de los alimentos. Los alimentos con una aw elevada tienen una textura más jugosa, tierna y masticable. Este parámetro también afecta a otras propiedades como la agrupación y aglutinación de productos en polvo y granulados.

3 5 La aw es un factor crítico que determina la vida útil de los productos. El mismo establece el límite para el desarrollo de muchos microorganismos, mientras que otros parámetros como temperatura, pH o contenido en azúcares, generalmente influyen en la velocidad de

crecimiento.

5 La aw más baja para el crecimiento de la mayoría de las bacterias que producen deterioro en alimentos está alrededor de 0, 90. La aw para el crecimiento de hongos y levaduras está próxima a 0, 61. El crecimiento de hongos micotoxigénicos se produce con valores de a.v cercanos a 0, 78.

1 O 15 2 O El problema técnico que pretende resolver la presente invención es el derivado de la necesidad de un procedimiento para el tratamiento de los residuos orgánicos mediante un sistema rápido del orden de minutos, de elevado rendimiento y gran productividad, económico, controlable, programable y automatizable, que se desarrolle en un espacio mínimo y en una planta de tratamiento con posibilidad de ser transportable. El objetivo es que todo el producto, es decir, tanto los residuos, como los subproductos que entren a la planta de tratamiento en un día, sean tratados y expedidos ese mismo día. Evitando su degradación, es decir, su putrefacción. Existe la patente ES2147964, que describe un procedimiento para el tratamiento de residuos húmedos urbanos, especialmente derivados de alimentos que comprende las fases de: someter una corriente continua de residuos húmedos, previamente triturados y exentos de partes metálicas, en el estado de una capa turbulenta fina, a un calentamiento hasta una temperatura de pasteurización/esterilización, durante un tiempo necesario para su cocción completa, para proporcionar una corriente continua, pastosa y húmeda de residuos cocidos y saneados, y seguidamente someter dicha corriente a un secado, para que el producto tenga un grado de humedad no superior al15 %en peso.

2 5 Dicha patente describe diferentes realizaciones de la invención, en función de la materia inicial empleada. Entre las aplicaciones del producto obtenido se encuentra el de pienso para animales, o abono para agricultura, ya que los gránulos obtenidos pueden ser empleados aunque haya pasado una cantidad importante de tiempo desde su tratamiento.

3 O EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

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perjuicios y molestias que ello genera.

Además, el procedimiento de la invención se caracteriza porque aprovecha totalmente los

residuos y subproductos orgánicos, consiguiendo un impacto ambiental prácticamente nulo,

5 junto con un gran rendimiento energético, provocado la minimización del uso de espacio en el

vertedero, y por ende, consiguiendo un óptimo balance económico.

En un primer aspecto de la invención, el procedimiento para el tratamiento, estabilización y

valorización de residuos orgánicos se basa en un procedimiento mecánico y térmico de secado

1 O y pasteurización, mediante el cual se transforma, en unos pocos minutos, el residuo o

subproducto, en un material seco, estable química y microbiológicamente, de volumen y peso

hasta 10 veces menor que el original y que es apto para posteriores aprovechamientos como

combustible, abono orgánico o alimento para el ganado y piensos diversos.

15 Un aspecto importante respecto de otros sistemas y procesos conocidos en el estado de la

técnica es que la invención evita totalmente la presencia de una indeseada fase pastosa, ya que

la invención implementa un proceso térmico inicial o etapa de secado, con un deshidratación

superficial de las partículas que limita su adhesividad, impidiendo que se forme un

aglomerado de masa que ralentizaría el proceso, al disminuir la superficie expuesta a los gases

2 O y aumentaría el consumo de energía para desplazarla.

El método de la invención, que implementa una tecnología para la obtención de una fracción

orgánica estabilizada innovadora en el sector, abarca el tratamiento de la fracción orgánica de

residuos sólidos, en donde si el residuo a tratar no es 100% orgánico, como es el caso del

2 5 procedente de la recogida doméstica ordinaria, es necesario aplicar previamente un sistema

selectivo convencional de separación de materiales inorgánicos.

La primera etapa que se ejecuta en el procedimiento de la invención es la propia alimentación

del dispositivo, con la particularidad de que si la materia orgánica no ha tenido un proceso de

3 O aireado anterior, que rebaje su humedad, los residuos deberán entrar en el sistema a través de

las prensas y trituradoras con el fin de reducir el tamaño y la humedad de sus partículas, para

homogeneizar el material. Dichas partículas se reducen hasta unos 25 mm de tamaño máximo,

aunque podrían entrar simplemente troceados, pero el consumo energético sería mayor, y

habría menor homogeneidad. Adicionalmente, es necesario asegurar en etapas previas si fuera

3 5 necesario, que dichas partículas entren al sistema con un grado de humedad inferior al 50 %

Posteriormente, se ejecuta una segunda etapa de secado térmico, a la salida de la trituradora

(y/o la extrusora) . La temperatura que alcanzan los gases en esta etapa se encuentra entre los

250° y 300° e, ocurriendo en dicha etapa una notable deshidratación superficial de las

partículas de residuo o subproducto en tratamiento por intercambio de calor, entre estos y el

5 fluido calefactor, iniciándose también el pasteurizado.

Seguidamente, se mantiene la pasteurización o tercera etapa del procedimiento, la cual se

desarrolla a una temperatura de gases comprendida entre 90° y 150° e, de manera que se

garantizan las condiciones óptimas para la pasteurización del producto y el ajuste de su

10 humedad.

En la segunda y la tercera etapa anterior sería posible aprovechar como fluido calefactor los...

1- Procedimiento para el tratamiento, estabilización y valorización de residuos o

subproductos orgánicos que comprende las etapas de alimentación, secado, pasteurizado y

5 obtención del producto final caracterizado porque:

a) la primera etapa de alimentación comprende un triturado y una disminución de la

humedad de los residuos o subproductos orgánicos,

b) la segunda etapa de secado comprende una deshidratación superficial de las partículas

de residuos o subproductos orgánicos, quedando limitada la adhesividad de las

10 m1smas,

e) la tercera etapa comprende un pasteurizado de dichos residuos o subproductos

orgánicos y un ajuste de la humedad de los mismos, y

d) la cuarta etapa comprende la obtención de una fracción orgánica estabilizada, la cual

se muele, refina, criba y/o densifica, para su conservación o uso posterior.

15

2- Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa de

alimentación de residuos o subproductos orgánicos puede requerir como paso previo la

eliminación de materiales inorgánicos.

2 O 3- Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque en la etapa de

alimentación de residuos o subproductos orgánicos, estos son triturados hasta un tamaño de

partícula de 25 mm con una humedad de hasta el 50 % en peso.

4- Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa de secado

2 5 comprende una velocidad de flujo de aire calefactor de entre 2 y 4 rn/s a una temperatura

entre 250° y 300° C.

5- Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 4 caracterizado porque en la etapa de

secado los residuos o subproductos orgánicos poseen inicialmente un grado de humedad de

3 O entr.

25. 50 % en peso.

6- Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque la etapa de

pasteurizado comprende una velocidad de flujo de aire calefactor de entre 0, 5 y 1, 5 rn/s a

una temperatura entre 90° y 150° C.

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7- Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 6 caracterizado porque en la etapa de

pasteurizado los residuos o subproductos orgánicos poseen un grado de humedad de hasta

el 12 % en peso.

8- Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque las etapas de secado y pasteurizado se realizan en un período de tiempo entre 15-30 min.

5 9- Procedimiento de acuerdo a la reivindicación 1 caracterizado porque en la cuarta etapa se obtiene una fracción orgánica estabilizada que es un producto estable químico y microbiológicamente y posee un grado de humedad inferior al 10 % en peso, de olor y color agradable.

1 O 10-Producto consistente en una fracción orgánica estabilizada obtenida de acuerdo al procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado por ser estable química y microbiológicamente en períodos superiores a 1 año y que posee un grado de humedad inferior al 10 % en peso.

15 2 O 11-Sistema para el tratamiento, estabilización y valorización de residuos o subproductos orgánicos que comprende medios de prensado y triturado del producto inicial, medios de secado térmico y pasteurizado del tipo de cilindro rotatorio continuo que mantiene el equilibrio energético del proceso y medios de separación de fracciones del producto que se caracteriza porque dichos medios de secado y pasteurizado comprenden un tromel rotatorio (1) con doble sección en determinados tramos del cilindro, de manera que una primera sección (3, 5) posee menor diámetro que una segunda sección (4, 6) .

12-Sistema de acuerdo a la reivindicación 11 caracterizado porque la relación existente entre la primera sección (3, 5) y la segunda sección ( 4, 6) es de 1:2.