Un sistema de disposición de residuos orgánicos sin compostaje que consta de:

un aparato calefactor; un aparato de pretratamiento conectado al aparato calefactor y que recibe el residuo orgánico; el aparato de pretratamiento contiene un dispositivo de desgrane en donde se desgrana el residuo orgánico y se calienta para convertirse en lodo; un dispositivo de molienda, colocado aguas abajo del aparato de pretratamiento, que recibe el lodo del aparato de pretratamiento y muele el lodo para convertirlo en un lodo fino; un tanque abierto de repuesto, colocado aguas abajo del dispositivo de molienda, que recibe el lodo fino del dispositivo de molienda y lo mezcla con enzimas microbianas y materia cruda que se convierten en la mezcla; y un aparato de descomposición colocado aguas abajo del tanque abierto de repuesto, conectado al aparato calefactor, que recibe la mezcla del tanque de repuesto, en el que se calienta la mezcla, y luego se descompone y esteriliza para generar un producto fertilizante orgánico sin compostaje.

Sistema y método de disposición de residuos orgánicos sin compostaje

ANTECEDENTES DEL INVENTO

1. Campo de invención

El presente se relaciona con un sistema particular para la disposición sin compostaje de residuos orgánicos y su método, y, en particular, con un sistema y tecnología que recicla residuos orgánicos en un producto fertilizantes orgánico sin compostaje de alta eficiencia, menor espacio de procesamiento, medioambientalmente seguro y de higiene mejorada, sin generación de olores o propagación de enfermedades.

2. Antecedentes del invento

La protección medioambiental es un punto focal para todos los países del mundo, en especialmente para lidiar con varios tipos de residuos orgánicos generados a partir de distintas actividades, como industriales (p. ej., fabricantes de alimentos procesados, restaurantes o curtiembres) , residuos orgánicos de actividades agrícolas (p. ej., de jardines, granjas o establecimientos ganaderos) y domésticos (p. ej., residuos orgánicos) . La disposición planificada y rápida de los residuos orgánicos es una necesidad para áreas con alta densidad de población, dado que los recursos naturales son limitados.

Los métodos convencionales de disposición de residuos orgánicos, como los vertederos, incineración o compostaje están asociados con varios problemas, por ejemplo, de espacio de procesamiento, costos de construcción y operación, consumo de tiempo o contaminación aérea o acuática.

De todos los residuos orgánicos, el porcentaje más alto proviene de los residuos domésticos. Dado que los residuos domésticos contienen gran volumen de agua residual con contenido de aceites, al mezclarse con residuos sólidos se generen olores y el contenido de agua puede dificultar el reciclaje de la basura. Entre tanto, el agua residual contiene materia orgánica que propaga bacterias y enfermedades. Si el contenido de agua se drena directamente sin pretratamiento, contamina, ríos, vías fluviales y agua subterránea. Es bien sabido que los residuos orgánicos constituyen una fuente excelente de fertilizante orgánico y, por tanto, puede reusarse en forma eficiente para extender la vida útil de un área de vertido o incinerador, ahorrar dinero y reducir las disputas sociales causadas por los problemas de la basura. El uso de bazofia para alimentar al ganado con residuos orgánicos genera problemas sanitarios. La fermentación a alta velocidad implica un alto consumo energético y grado de podredumbre. Por lo tanto, los países desarrollados intentan desarrollar técnicas de compostaje muy eficientes para reciclar el residuo orgánico en fertilizante. Aunque el fertilizante químico es más eficiente que el fertilizante orgánico y aumento mucho el rendimiento de las cosechas, también reduce la funcionalidad del suelo y destruye el equilibrio ecológico. Dado que la consciencia medioambiental ha hecho surgir una mayor protección del medio ambiente, el abono y las granjas orgánicas se han vuelto más populares.

La Fig. 1 ilustra el método de disposición de residuos orgánicos. Como se observa, los residuos y alimentos 90 se llevan a un aparato de rompimiento que los separa en piezas 91 y se agrega agua 92 para separarlos en un residuo 93 y un líquido mezcla de aceite y agua 94. El residuo 93 se desecha directamente como 95 o se envía a compostaje y fermentación como 96; el líquido de la mezcla de aceite y agua 94 se drena directamente como 97 o es dirigido a la disposición como aguas negras como 98.

De acuerdo con el método antes mencionado, un volumen dado del residuo doméstico puede reducirse de 1/6 a 1/3. Sin embargo, es necesaria un área de vertido para el residuo. Un aparato de fermentación a alta velocidad requiere entre 48 y 72 horas para secar el residuo y más de 15 días para alcanzar una forme semipodrida de materia orgánica. Durante la fertilización subsiguiente, el residuo genera muchas toxinas (p. ej., metano, amonio y monóxido de carbono) que contaminan el medio ambiente. Además, las sustancias químicas producidas a partir del residuo erosionan el aparato de fermentación a la alta velocidad, reduciendo así su vida útil, lo que incrementa los costos operativos. El líquido de la mezcla de aceite y agua contiene mucha materia orgánica que propaga bacterias y enfermedades. Si el líquido de la mezcla de aceite y agua se drena directamente sin pretratamiento, contamina la tierra y sistemas acuáticos.

El documento TW 538019 explica el transporte del residuo en un dispositivo de lavado aceite-agua. Es decir, se vierte agua caliente en un dispositivo de lavado de aceite-agua para separar el aceite del residuo. Luego, el residuo se destruye en el dispositivo de desgrane y el residuo se muele en el dispositivo de molienda. A continuación, el residuo se descompone en el aparato de descomposición. La descomposición ocurre a alta presión y temperatura, además de agitar el residuo mediante un dispositivo de agitación. El documento EP 0179045 indica que el residuo debe atravesar un paso de secado. El documento DE 4101039 expone un dispositivo de molienda para moler la mezcla y luego transportarla a otro tanque al que se agregan enzimas. La muestra es compuesta. En este contexto, también debe mencionarse el documento EP 1110461. W098/41.646 A expone un método para utilizar biomasa vegetal y una prensa de tornillo para llevar a cabo el mismo procedimiento, compuesto de pasos mecánicos y biológicos.

En forma acorde, como se discutió antes, el método convencional de disposición de residuos orgánicos todavía presenta algunos inconvenientes que deben mejorarse. El presente invento/tecnología pretende resolver los inconvenientes del artes previas.

RESUMEN DEL INVENTO

El principal objetivo del invento es, por lo tanto, especificar un sistema y un método para la disposición sin compostaje de residuos orgánicos, que recicle residuos orgánicos en un producto fertilizante orgánico sin compostaje de alta eficiencia, menos espacio de procesamiento, mayor protección ambiental y mejora sanitaria, sin generar olores o propagar enfermedades.

De acuerdo con el invento, el objetivo se logra con un sistema acorde con la afirmación 1 de disposición sin compostaje de residuos orgánicos.

El objetivo se logra a través de un método acorde a la afirmación 5 de disposición sin compostaje de residuos orgánicos.

Para brindar una comprensión clara del invento, la descripción detallada que se presenta a continuación ilustra y da ejemplos del invento. Por lo tanto, los ejemplos de las características más importantes del invento se han resumido para que la descripción detallada al respecto que aparece a continuación sea de más fácil comprensión y para que se aprecien las contribuciones al estado del arte. Existen, por supuesto, características adicionales del invento que serán descritas a partir de allí y que serán parte del tema de las afirmación anexas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas explicadas de este invento se apreciarán mejor a medida que se lo entienda mejor haciendo referencia a la siguiente descripción detallada cuando se toman en conjunto con los dibujos incluidos:

La Fig. 1 es un diagrama de flujo esquemático de un método para la disposición de residuos domiciliarios de acuerdo con el estado del arte previo.

La Fig. 2 es un diagrama esquemático para la disposición sin compostaje de residuos orgánicos.

La Fig. 3 es un diagrama de flujo esquemático de un método para la disposición sin compostaje de residuos orgánicos.

La Fig. 4 es un diagrama esquemático de un aparato de pretratamiento, de acuerdo con el presente invento.

La Fig. 5 es un diagrama de flujo esquemático de los pasos de pretratamiento, de acuerdo con el presente invento.

La Fig. 6 es un diagrama esquemático de un sistema para la producción de un producto fertilizante orgánico sin compostaje, de acuerdo con el presente invento.

La Fig. 7 es un diagrama de flujo esquemático de un sistema para la producción de un producto fertilizante orgánico sin compostaje, de acuerdo con el presente invento.

La Fig. 8 es un diagrama esquemático de un sistema para la producción de un producto orgánico sólido fertilizante sin compostaje, y

La Fig. 9 es un diagrama de flujo esquemático de un sistema para la producción de un producto fertilizante... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de disposición de residuos orgánicos sin compostaje que consta de:

un aparato calefactor; un aparato de pretratamiento conectado al aparato calefactor y que recibe el residuo orgánico; el aparato de pretratamiento contiene un dispositivo de desgrane en donde se desgrana el residuo orgánico y se calienta para convertirse en lodo; un dispositivo de molienda, colocado aguas abajo del aparato de pretratamiento, que recibe el lodo del aparato de pretratamiento y muele el lodo para convertirlo en un lodo fino; un tanque abierto de repuesto, colocado aguas abajo del dispositivo de molienda, que recibe el lodo fino del dispositivo de molienda y lo mezcla con enzimas microbianas y materia cruda que se convierten en la mezcla; y un aparato de descomposición colocado aguas abajo del tanque abierto de repuesto, conectado al aparato calefactor, que recibe la mezcla del tanque de repuesto, en el que se calienta la mezcla, y luego se descompone y esteriliza para generar un producto fertilizante orgánico sin compostaje.

2. El sistema, como se indica en el punto 1, incluye un tanque de almacenamiento y un dispositivo de separación de agua y aceite, estando el tanque de almacenamiento colocado aguas abajo del dispositivo de desgrane, el dispositivo de separación de agua y aceite aguas abajo del tanque de almacenamiento, el residuo orgánico se conduce al dispositivo de desgrane para generar un lodo aceitoso que se conduce al tanque de almacenamiento; el aparato calefactor que calienta el lodo aceitoso en el tanque de almacenamiento para separar el lodo aceitoso en lodo y una mezcla líquida superficial de agua y aceite, el dispositivo de separación de agua y aceite que incluye una tubería colectora de aceite y una tubería colectora de agua; la línea colectora de agua conectada aguas arriba del tanque de almacenamiento.

3. El sistema indicado en el punto 2, en que el tanque de repuesto está colocado entre el tanque de almacenamiento del aparato de pretratamiento y el aparato de descomposición, el tanque de almacenamiento transporta el lodo hacia el tanque de repuesto, las enzimas microbianas y materia cruda se agrega al tanque de repuesto para mezclar en lodo para hacer la mezcla, el tanque de repuesto que tiene una bomba de diafragma para transportar la mezcla hacia el tanque de descomposición del aparato de descomposición, el tanque de descomposición que tiene un dispositivo de agitación, el aparato de descomposición que tiene una válvula de alimentación y una válvula reguladora, el aparato calefactor que calienta la mezcla en el tanque de descomposición, el tanque de descomposición que es un tanque de vacío; el sistema también incluye un dispositivo de escape de compresión, un intercambiador de calor, un dispositivo de almacenamiento de agua y un filtro, el aparato de compresión que conectado al tanque de descomposición del aparato de descomposición para extraer el vapor generado por la mezcla, el intercambiador de calor conectado al dispositivo de escape de compresión para enfriar el vapor en agua líquido, que debe conducirse al dispositivo de almacenamiento de agua conectado al intercambiador de calor, el filtro conectado al dispositivo de almacenamiento de agua para filtrar el agua líquida y convertirla en agua potable, y la mezcla que se descompone y seca para convertirse en un producto fertilizante orgánico solido sin compostaje.

4. El sistema indicado en el punto 2, en que el tanque de repuesto está colocado entre el tanque de almacenamiento del aparato de pretratamiento y el aparato de descomposición, el tanque de almacenamiento que transporta el lodo hacia el tanque de repuesto; las enzimas microbianas y la materia cruda se agregan al tanque de repuesto para mezclarlas con el lodo para formar la mezcla, el tanque de repuesto tiene una bomba de diafragma para transportar la mezcla hacia el tanque de descomposición del aparato de descomposición, el tanque de descomposición que tiene un dispositivo de agitación, el aparato calefactor que calienta la mezcla en el tanque de descomposición, que es un tanque general; el sistema también incluye un ventilador extractor conectado al tanque de descomposición para extraer el vapor generado por la mezcla y la mezcla que se descompone y seca para convertirse en un producto fertilizante orgánico solido sin compostaje.

5. Un sistema de disposición de residuos orgánicos sin compostaje que consta de:

(a) desgrane para minimizar el tamaño del residuo orgánico para hacer lodo

(b) molienda del lodo en un lodo más fino

(c) adición de enzimas microbianas y materia cruda al lodo fino para hacer una mezcla, y

(d) calefacción, descomposición y esterilización de la mezcla para generar un producto fertilizante orgánico sin compostaje.

6. El método descrito en el punto 5, antes del paso (b) , comprende un paso de agitación y luego separación del aceite del lodo.

7. El método descrito en 5 y 6, en que el residuo orgánico del paso (a) es llevado al aparato de pretratamiento para desgranarse y calentarse en el aparato calefactor, donde se convierte en lodo, y la mezcla del paso (d) se lleva al aparato de descomposición, donde es calentada en el aparato calefactor.

8. El método descrito en 7, en que el aparato de pretratamiento incluye un tanque de almacenamiento, consta de un dispositivo de desgrane y separación de agua y aceite, un tanque de almacenamiento colocado aguas abajo del dispositivo de desgrane y un dispositivo de separación de agua y aceite colocado aguas abajo del tanque de almacenamiento; el residuo orgánico se lleva al dispositivo de desgrane donde es convertido en un lodo aceitoso que pasa al tanque de almacenamiento; el tanque de almacenamiento cuenta con un dispositivo de agitación, el aparato calefactor calienta el lodo aceitoso en el tanque de almacenamiento para separarlo en un lodo y una mezcla líquida de agua y aceite; el dispositivo de separación de agua y aceite incluye una tubería colectora de aceite y una tubería colectora de agua, la última conectada en una posición aguas arriba del tanque de almacenamiento.

9. El método descrito en 8, consta de un dispositivo de molienda está dispuesto entre el tanque de almacenamiento del aparato de pretratamiento y el aparato de descomposición, y un tanque abierto de repuesto dispuesto entre el dispositivo de molienda y el aparato de descomposición; el dispositivo de molienda muele el lodo en un lodo fino, que luego se transporta al tanque de repuesto al que se agregan enzimas microbianas y materia cruda para mezclarse con el lodo fino y obtener la mezcla; el tanque de repuesto tiene una bomba de diafragma para transportar la mezcla al tanque de descomposición del aparato de descomposición; el tanque de descomposición tiene un dispositivo de agitación y el aparato de descomposición tiene una válvula de alimentación y una válvula reguladora, el aparato calefactor que calienta la mezcla en el tanque de descomposición, que es un tanque de reacción a alta presión hermético, y la mezcla que se descompone para convertirse en un producto fertilizante orgánico líquido sin compostaje.

10. El método indicado en el punto 8, en que el tanque de repuesto está colocado entre el tanque de almacenamiento del aparato de pretratamiento y el aparato de descomposición, el tanque de almacenamiento transporta el lodo hacia el tanque de repuesto, las enzimas microbianas y materia cruda se agrega al tanque de repuesto para mezclar en lodo para hacer la mezcla, el tanque de repuesto que tiene una bomba de diafragma para transportar la mezcla hacia el tanque de descomposición del aparato de descomposición, el tanque de descomposición que tiene un dispositivo de agitación, el aparato de descomposición que tiene una válvula de alimentación y una válvula reguladora, el aparato calefactor que calienta la mezcla en el tanque de descomposición, el tanque de descomposición que es un tanque de vacío; un dispositivo de escape de compresión conectado al tanque de descomposición del aparato de descomposición para extraer el vapor generado por la mezcla, el intercambiador de calor conectado al dispositivo de escape de compresión para enfriar el vapor en agua líquido, que debe conducirse al dispositivo de almacenamiento de agua conectado al intercambiador de calor, el filtro conectado al dispositivo de almacenamiento de agua para filtrar el agua líquida y convertirla en agua potable, y la mezcla que se descompone y seca para convertirse en un producto fertilizante orgánico solido sin compostaje.

11. El método indicado en el punto 8, en que el tanque de repuesto está colocado entre el tanque de almacenamiento del aparato de pretratamiento y el aparato de descomposición, el tanque de almacenamiento que transporta el lodo hacia el tanque de repuesto; las enzimas microbianas y la materia cruda se agregan al tanque de repuesto para mezclarlas con el lodo para formar la mezcla, el tanque de repuesto tiene una bomba de diafragma para transportar la mezcla hacia el tanque de descomposición del aparato de descomposición, el tanque de descomposición que tiene un dispositivo de agitación, el aparato calefactor que calienta la mezcla en el tanque de descomposición, que es un tanque general; el sistema también incluye un ventilador extractor conectado al tanque de descomposición para extraer el vapor generado por la mezcla y la mezcla que se descompone y seca para convertirse en un producto fertilizante orgánico solido sin compostaje.