Respirómetro electrolítico mejorado para medir la estabilidad de un compost agrícola.

Respirómetro electrolítico mejorado que mide la estabilidad de un compost agrícola, a partir de un reactor (3) que aloja una muestra del compost, un baño termostatizado (1) en el que se introduce dicho reactor, un módulo central (2) y un ordenador (4), cuyo reactor comprende una rejilla circular (5), con su diámetro igual o menor que el diámetro de la base de dicho reactor y dos orificios, a través de los cuales se incorpora un sistema de recirculación de aire formado por una conducción (8) que discurre a través de un medio de impulsión (9), una válvula de regulación (10) y un medidor de flujo (11)

Compost Science and Utilization, 11 (2) , 144-151.

Respirómetro electrolítico mejorado para medir la estabilidad de un compost agrícola. Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un respirómetro electrolítico mejorado parala medicióndela estabilidaddeun compost agrícola, de una forma adecuaday ventajosafrentealaslimitacionesdelos métodosde medida que ya existen. Campo de la invención

La invención pertenece al campo de los equipos de medición, en este caso, para la medición de la estabilidad de un compost agrícola. Antecedentes de la invención Un compost agrícola se obtiene a partir de residuos orgánicos mediante un proceso denominado compostaje. La aplicación del compost al suelo agrícola es perjudicial para los cultivos si aquél no está suficientemente estabilizado.

Para conocer si un compost está estabilizado (“maduro”) , se usan varios métodos, aún no estandarizados, basados en funcionamientos diferentes.

Dentro de los métodos denominados respirométricos, existen a su vez tres grupos.

En un primer grupo están comprendidos los respirómetros enlos que la muestra de compost está suspendidaenel agua, hay agitacióny semideel consumodeO2 mediante métodos manométricos (porejemplo, los respirómetros electrolíticos) o mediante medidas de consumo de oxígeno disuelto. Su limitación está en que la respiración de la muestra en suspensión acuosa no se corresponde con lo que ocurre en la aplicación real del compost. La utilización de agua hace que la respiración se realice en un ambiente diferente del real. La respiración de un compost en su hipotética aplicación agrícola se lleva a cabo en un ambiente insaturadodeaguaylos microorganismosque actúan en esas condiciones funcionarían de distinta manera en un medio inundado de agua.

Ejemplos de este primer grupo: el documento de patente ES2283171, la publicación de Lasaridi & Stentiford (1998) , Water Research, 32 (12) , 37173723, o el respirómetro electrolítico comercial de Bioscience Inc. (BI-2001) .

En un segundo grupo están los respirómetros estáticos, en los quelamuestra, enfase sólida, yel aire están en reposo, y se aplican para medir la biodegradación de sólidos o suelos contaminados, o bien al compostaje para medir su estabilidad.Lamedición se realiza por métodos manométricos. Como limitación: su situación estáticaes desfavorable.Alestarel airey el compost en reposo, la respiración se ralentizaylas medidas no son adecuadas. Ejemplo de antecedentes: publicaciones de Barrena et al. (2006) , Waste Management and Research, 24, 37-47 y de Scaglia et al. (2000) , Compost Science and Utilization, 8 (2) , 90-98.

Y, en un tercer grupo, están los respirómetros dinámicos enfase sólida, que funcionan con un aporte de aire en continuo, el cual fluye a través del residuo, yhay medición de la concentración de oxígeno en la fasegas en la entradaysalida. Su limitación: necesitan del aportede unflujode aireexternoymedición de concentración de oxígeno en la entrada y salida y, también, la tendencia del compost a secarse, por lo cual, se pierde la humedad necesaria (en torno al 50%) yel proceso biológico se paraliza. Ejemplosde antecedentes: Scaglia et al. (2000) , Compost Scien-

Un respirómetro electrolítico (R.E) es un aparato comercial que mide el consumo de oxígeno provocado por un residuo orgánico, cuando éste se encuentra enel medio ambientey su funcionamiento está basado en un fundamento manométrico.

En un R.E, una muestra del residuo orgánico se coloca en el fondo de una unidad de reacción o botella de vidrio, la cual se cierra con una celda electrolítica que se encargade generar oxígenoy se compone deun cuerpodevidrioque contieneel electrolitoy una tapa esmerilada de donde parten los electrodos yla conexión al módulo central, yun ordenador. La unidad de reacción o botella se sitúa en un baño termostatizado. Descripción de la invención

Ala vistadelo anterior, se modifican algunos aspectos de un respirómetro electrolítico, a fin de poder usarlo en la aplicación indicada, con mejoras respecto de los métodos antes citados.

La presente invención tiene las ventajas de que el flujo de aire a través de la muestra ofrece datos de respiración mas realistas al eliminar la resistencia al transporte de oxígeno, no es necesario un aporte continuo de entradaysalida de aire atmosférico ni tampocoes necesario medirla concentracióndeO2ºCO2 en la entradaysalida, lo cual resulta un trabajo analíticomás laboriosoy, finalmente, tienelaventajade que, la botella al ser un recinto aislado, la humedad del compost se mantiene uniforme sin que sea necesario su control.

Por un lado, un nuevo diseño del reactor de vidrio (con la presencia de una rejilla perforada situada a media altura dentrode un reactoro botella, yla posibilidad de que se pueda abrir a media altura para introducir los elementos necesarios) ypor otro lado, la incorporación de un sistema de recirculación que fuerza a que el aire atraviese la muestra, son las dos características que hacen que el presente respirómetro mejore a la vista de las limitaciones citadas arriba.

Según un primer aspecto, la invención se refiere a un respirómetro electrolítico mejorado, para medir la estabilidad de un compost. El respirómetro electrolítico es un equipo comercial ampliamente usado, que consta de un reactor o botella de vidrio que aloja una muestra orgánica (por ejemplo, compost) , yse sitúa en un baño termostatizado. El reactor o botella de vidrio, en su boca, recibe una celda electrolítica conectada a un ordenador que mide la respiración de la muestra orgánica.

La primerade las dos modificaciones se centra en la botella o reactor de vidrio. La nueva botella se caracteriza porque comprende una rejilla de forma circular encargada de soportar la muestra de compost a analizar. La rejilla se coloca en paralelo y separada con respectoala baseo fondo del reactory su diámetro es, como máximo, igual al diámetro de dicha base.

Preferiblemente, la rejilla se sitúa en la mitad de la altura del reactor. Si el diámetro de la rejilla es inferior al del interior del reactor, se dispone de un anillo a base de silicona que rodea a dicha rejilla, con el fin de cubrir ese espacio libre. Esto es importante para queel aire pase íntegramentea travésdela rejillay no por los laterales, es decir, sólo atraviese la muestra de compost.

La nueva botella se caracteriza porque además

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comprende dos orificios, uno inferior, próximo al fondo o base del reactor, y uno superior, próximo a la boca por la que se introduce muestra de compost. Opcionalmente, el reactor o botella está provista de unas boquillas que parten respectivamente de los orificios, mediante las cuales la botella va conectada al sistema de recirculación.

La segunda modificación o mejora consiste en incorporar un sistema de recirculación del aire del interior de la botella.A través de los orificios inferiory superior anteriormenteindicados se disponede dicho sistema de recirculación de aire, que fuerza el paso de éste a través de la muestra.

Según una realización preferida, el sistema de recirculación de aire consta de una conducción que parte del orificio inferior del reactor, discurre a través de una válvula de regulación, un medidor de flujoy un mediode impulsióno bombayfinaliza enel orificio superiorde dicho reactor.La conducción puedefabricarse de goma o de metal.

Opcionalmente, se disponen unas boquillas que parten desde los orificios superior e inferior para comunicar el reactor con el sistema de recirculación.

El medidor de flujo es preferiblemente un caudalímetro digital.

Elrespirómetro electrolítico mejorado que aquí se describe se utiliza en la medición de la respiración de suelos agrícolas contaminados. Breve descripción de los dibujos

Figura 1. Representa un esquema general del respirómetro electrolítico de la invención, en el que se muestran el reactor de vidrioyel sistema de recirculación.

Figura 2. Representa el nuevo reactor de vidrio con sus respectivos orificios inferiorysuperiory con la rejilla incorporada. Descripción de un modo de realización preferente

A continuación, y mediante las figuras citadas arriba, se expondrá un ejemplo de realización del respirómetro electrolítico mejorado, que aquí se describe.

Se...

1. Respirómetro electrolítico mejorado para medir la estabilidad de un compost agrícola, de los que constan de un reactor o botella de vidrio (3) que aloja una muestra del compost, un baño termostatizado

(1) en el cual es introducido dicho reactor, un módulo central (2) y un ordenador (4) , caracterizado porque dicho reactor (3) comprende una rejilla circular

(5) que soporta el compost, la cual está situada en paraleloyseparada respecto de la base del reactor (3) , siendo su diámetro igual o menor que el diámetro de dichabaseyporquedicho reactor (3) comprendedos orificios, uno inferior (6) yotrosuperior (7) , através de los cuales se incorpora un sistema de recirculación de aire formado por una conducción (8) que parte del orificio inferior (6) , y discurre a travésde un medio deimpulsión (9) , una válvula de regulación (10) , un medidorde flujo (11) yfinaliza enel orificio superior

(7) del reactor (3) .

2. Respirómetro electrolítico mejorado según la reivindicación 1, caracterizado porque la rejilla (5) se sitúa en la mitad de la altura del reactor (3) .

3. Respirómetro electrolítico mejorado según la reivindicación 1, caracterizado porque cuando el diámetro de la rejilla (5) es menor que el diámetro interior del reactor (3) , va rodeada de un anillo de silicona (5a) .

4. Respirómetro electrolítico mejorado según la reivindicación1, caracterizado porque la conducción

(8) es de goma o metálica.

5. Respirómetro electrolítico mejorado según la reivindicación1, caracterizado porque el medidor de flujo (11) es un caudalímetro digital.

6. Respirómetro electrolítico mejorado según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de impulsión (9) es una bomba de membrana.

7. Respirómetro electrolítico mejorado según la reivindicación 1, caracterizado porque desde los orificios (6) y (7) parten, respectivamente, unas boquillas que comunican el reactor (3) con el sistema de recirculación.

8. Respirómetro electrolítico mejorado según la reivindicación 1, utilizado para medir la respiración de suelos agrícolas contaminados.

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