Proceso para madurar y estabilizar las biomasas reduciendo las emisiones de gases olientes.

Composición enzimática para utilizarse en unos procesos de maduración y estabilización de la biomasa para acelerar la biooxidación,

caracterizada porque comprende unos elementos vegetales ricos en vitaminas A, E, y C, elegidos dentro del grupo que comprende las familias de las cucurbitáceas, gramíneas, labiáceas, umbelíferas y rudas, elementos vegetales que pueden desarrollar aromas y fragancias, y leche.

Proceso para madurar y estabilizar las biomasas reduciendo las emisiones de gases olientes La presente invención se refiere al tratamiento de las matrices fermentables, de las basuras orgánicas, de los desechos animales, y en general de las biomasas, y más particularmente se refiere a un proceso para madurar y estabilizar las biomasas que utilizan unas mezclas enzimáticas naturales que pueden acelerar significativamente los procesos de biooxidación, de tal modo que se reduzca el número de veces que se les da la vuelta a las pilas tratadas y que se reduzcan las emisiones olientes de las mismas.

Por dicha razón, las mezclas de la presente invención encuentran un campo de aplicación muy amplio, por ejemplo, en las pilas de maduración de materias fecales, en las pilas de maduración que forman abonos orgánicos, y en los contenedores de recogida de basuras para iniciar la maduración in situ y para reducir las emisiones malolientes en el tiempo que transcurre hasta poder deshacerse de las mismas.

Se conoce que actualmente se produce una gran cantidad de abonos orgánicos y que se utilizan en la agricultura y jardinería, mediante la degradación bacteriana del material putrescible según se describe en los documentos US-A23179911 y DE-A-19903923.

Como es conocido, el proceso de compostaje se divide esencialmente en dos etapas: la estabilización y la maduración. La estabilización, que se obtiene mediante la digestión aeróbica, utiliza la gran cantidad de microorganismos y la amplia variedad de sustancias nutrientes que se precisan para el crecimiento de dicha población contenidas en la basura urbana común.

En el intervalo de tiempo de algunos días a un mes, los compuestos orgánicos complejos se degradan biológicamente a sustancias simples que las plantas pueden asimilar directamente. El proceso tiene lugar tarde o temprano en la basura acumulada y revuelta de vez en cuando.

Tras la primera etapa, la biomasa se deja madurar lentamente durante algunas semanas hasta obtener el producto final estable.

En la forma de realización industrial, la basura, que se ha triturado previamente para homogeneizarse, se introduce en unos aparatos provistos de unos sistemas de manipulación mecánica y ventilación forzada. La bibliografía de patentes contempla un gran número de soluciones relativas a dichas instalaciones. Sin embargo, las diversas soluciones propuestas no son totalmente satisfactorias desde el punto de vista del ahorro de costes, ya que el coste de la instalación es alto tanto en lo que respecta al procesado como al consumo de energía.

Además aun quedan por resolver muchos problemas en lo que respecta a las condiciones ambientales, en particular en lo concerniente a la cantidad de gas y a las emisiones de olores.

A fin de acelerar el proceso de oxidación se ha recurrido a unos productos enzimáticos apropiados. Efectivamente se conoce una variedad de sistemas enzimáticos simples o complejos existentes en la naturaleza que pueden inducir el desarrollo de oxígeno a partir de unos sustratos simples (fotosíntesis oxigénica) o de unos productos intermedios reactivos (superóxido dismutasa, catalasa, etc.) . Sin embargo, dichos sistemas enzimáticos no pueden utilizarse a gran escala en el tratamiento de las biomasas debido tanto a su coste como a la dificultad de controlar el proceso inducido y al desarrollo de productos secundarios y emisiones de olores que pueden causar molestias y contaminación.

Un primer objetivo de la presente invención es proporcionar una preparación enzimática para utilizarse en varios procesos de maduración y estabilización de biomasas para acelerar la biooxidación, y dicha preparación, a diferencia de lo que se conoce hasta la fecha, se obtiene mediante la combinación simple de unos materiales en bruto naturales fácilmente disponibles a bajo coste.

Un segundo objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso de maduración y estabilización de las matrices orgánicas fermentables que permita reducir el número de volteos necesarios utilizando dicha preparación de tal modo que el proceso de compostaje se mantenga en unas condiciones termófilas sin cambios continuos de temperatura.

En efecto, se conoce que los procesos conocidos recurren a un número de volteos que, por una parte, proporcionan oxígeno, y por otra parte, evacuan calor. A cada volteo, el proceso pasa de unas condiciones termófilas a unas condiciones mesófilas. La temperatura disminuye e interrumpe el ciclo de trabajo de los microorganismos termófilos que se encuentran activos. Tan pronto como dichos microorganismos reanudan su actividad, se produce calor y vuelven a establecerse las condiciones termófilas, interrumpiéndose de nuevo dichas condiciones al realizar un nuevo volteo. En la práctica, dichos cambios continuos de la temperatura reducen significativamente la velocidad del proceso.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso de maduración y estabilización de las biomasas que reduzca las emisiones de olores.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso de maduración y estabilización de las biomasas con una producción de metano y de CO2 inferior a la de los procesos según la técnica anterior.

Según la presente invención, todos los objetivos mencionados anteriormente se alcanzan mediante un proceso que proporcione la utilización de una preparación enzimática en la que estén presentes algunos elementos vegetales ricos en vitaminas, tales como la vitamina A, la vitamina C (ácido ascórbico) y la vitamina E, junto con otros elementos adicionales que pueden desarrollar unos aromas y fragancias que puedan contrarrestar los malos olores, tales como unas labiáceas y algunas umbelíferas así como otro ingrediente que asimismo es de origen natural: la leche.

El alcance de la presente invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Se conoce que un producto natural como la leche es una acumulación de fermentos que permiten el desarrollo de la degradación con una producción de gas reducida.

En efecto, la leche comprende unas bifidobacterias que producen ácidos láctico y acético en una proporción de 2/3 sin producir gas. Ciertamente están presentes unos enzimas tales como la lactoperoxidasa y otros que pueden incrementar la producción de humus y la destoxificación.

El modo de preparar los compuestos enzimáticos según la presente invención es muy simple:

- seleccionar unos elementos vegetales pertenecientes a las familias de las cucurbitáceas, gramíneas, labiáceas, umbelíferas, rudas o unas partes vegetales que pueden, por una parte, desarrollar olores (aromas y fragancias) y, por otra parte, de proporcionar vitaminas tales como las vitaminas A, E y C (ácido ascórbico) hasta la fase del desarrollo vegetativo completo, es decir al recolectarse según el uso, eliminándose las partes marchitas o podridas;

- triturar dichos materiales en bruto hasta un tamaño inferior al de un grano de arroz;

- mezclar entre sí las partes trituradas obtenidas;

- añadir a la mezcla obtenida una dosis de leche no pasteurizada a una temperatura inferior a 60º C (a fin de evitar la pasteurización) en aproximadamente las mismas proporciones, es decir 1:1, basándose en el peso total de la mezcla vegetal.

La preparación obtenida de este modo, con una consistencia pastosa, se vierte sobre la pila que debe tratarse, lo más homogénea que sea posible, en una proporción de 0, 1-2 kg por metro cúbico de pila.

Los experimentos realizados han puesto de manifiesto la formación de una capa superficial que filtra la salida de los gases producidos en el interior, reduciendo de este modo las emisiones de olores. Asimismo mediante experimentación se ha observado que la presión del oxígeno es inferior a la presión atmosférica en el interior de la pila subyacente causando el crecimiento y el desarrollo de microorganismos microaerófilos que llevan a cabo los procesos de maduración y de estabilización que tienen lugar bajo condiciones aeróbicas (biodegradación oxidativa de unas matrices orgánicas, es decir fermentables) , reduciendo de este modo el número de volteos necesarios para suministrar oxígeno.

Por consiguiente:

- las emisiones de olores se reducen porque su desarrollo alcanza un máximo justo durante el volteo,

- el proceso se acelera gracias a que las operaciones se realizan en condiciones termófilas constantes, sin cambios térmicos que son típicos durante el volteo, de tal... [Seguir leyendo]

1. Composición enzimática para utilizarse en unos procesos de maduración y estabilización de la biomasa para acelerar la biooxidación, caracterizada porque comprende unos elementos vegetales ricos en vitaminas A, E, y C, elegidos dentro del grupo que comprende las familias de las cucurbitáceas, gramíneas, labiáceas, umbelíferas y rudas, elementos vegetales que pueden desarrollar aromas y fragancias, y leche.

2. Composición enzimática para utilizarse en los procesos de maduración y estabilización de la biomasa para acelerar la biooxidación según la reivindicación 1, caracterizada porque los elementos vegetales ricos en vitaminas y los elementos vegetales que pueden desarrollar aromas y esencias se seleccionan cuando se encuentran en su fase de pleno desarrollo vegetativo o durante su fase de maduración de semilla y fruto.

3. Composición enzimática para utilizarse en los procesos de maduración y estabilización de la biomasa para acelerar la biooxidación según la reivindicación 1, caracterizada porque la leche pasteurizada se encuentra en una proporción de 1:1 con el peso total de los elementos vegetales.

4. Composición enzimática para utilizarse en los procesos de maduración y estabilización de la biomasa para acelerar la biooxidación según la reivindicación 1, caracterizada porque se añaden además unas sustancias acéticas en una cantidad de ¼ a ½ de la cantidad de leche.

5. Proceso para la preparación de la composición enzimática según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4

caracterizado porque comprende las etapas siguientes: a) Seleccionar los elementos vegetales ricos en vitaminas y los elementos vegetales que pueden desarrollar aromas y fragancias durante su fase de pleno desarrollo vegetativo o durante su fase de maduración de la semilla y del fruto; b) Desechar sus partes marchitas o podridas; c) Triturar los materiales obtenidos en la etapa b) hasta un tamaño inferior al de un grano de arroz; d) Añadir leche no pasteurizada en una proporción de 1:1 del peso total del los elementos vegetales a una temperatura inferior a 60º C.

6. Proceso para la preparación de la composición enzimática según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 según la reivindicación 5 caracterizado porque comprende una etapa adicional e) de adición de unas sustancias acéticas en una cantidad de ¼ a ½ de la cantidad total de leche.

7. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas caracterizado porque la composición enzimática según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 se vierte sobre la pila que debe tratarse durante su formación, lo más homogéneamente que sea posible a fin de : acelerar los procesos de biooxidación y reducir el número de volteos de la pila así como la contribución de oxígeno desde el exterior, y además formar una capa superficial que filtra la salida de los gases producidos en el interior a fin de reducir las emisiones de olores.

8. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas según la reivindicación 7 caracterizado porque la composición enzimática se vierte sobre la pila que debe tratarse en una proporción de 0, 1-2 kg por metro cúbico de pila.

9. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas según la reivindicación 7 caracterizado porque bajo la capa superficial de la pila que debe tratarse, la presión del oxígeno es inferior a la presión atmosférica a fin de permitir el crecimiento y el desarrollo de unos microorganismos microaerófilos que realizzan los procesos aeróbicos de maduración y estabilización a fin de reducir el número de los volteos.

10. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas según la reivindicación 7 caracterizado porque se realiza constantemente en condiciones termófilas.

11. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas según la reivindicación 7 caracterizado porque la temperatura en el interior de la pila que debe tratarse es lo suficientemente alta como para esterilizar los organismos patógenos.

12. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas según la reivindicación 7 caracterizado porque la temperatura en el interior de la pila que debe tratarse es superior a 55º C durante por lo menos tres días consecutivos.

13. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas según la reivindicación 7 caracterizado porque la degradación se desarrolla sin ninguna producción detectable de metano y con un porcentaje de CO2 poco superior al de la atmósfera.

14. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas según la reivindicación 7 caracterizado porque en el interior de la pila que debe tratarse la humedad se mantiene constante entre 40 y 55%.

15. Proceso de maduración y estabilización de las biomasas según la reivindicación 10 caracterizado porque la proporción de ácidos húmico y fúlvico en la pila tratada al finalizar el proceso es entre 10 y 14.