ES2217092T3 - Aparato de compostaje. - Google Patents
Aparato de compostaje.Info
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Abstract
Un aparato (10) de compostaje que comprende un contenedor (11) tubular alargado, una entrada (12) en un extremo del contenedor (11) para el material a compostar, una salida (13) en el extremo opuesto del contenedor (11) para el material compostado, medios de suministro (14, 15) accionables para mover el material progresivamente desde la entrada (12) a la salida (13), que se caracteriza porque, en combinación, el medio de suministro (14, 15) comprende un dispositivo helicoidal (15) montado sobre un mandril giratorio (14), que se extiende a lo largo del contenedor (11) entre la entrada (12) y la salida (13), el dispositivo helicoidal (15) comprende una serie de palas (15) dispuestas de forma helicoidal sobre el mandril (14), el aparato (10) está inclinado con el extremo de entrada (12) en una posición más baja que el extremo de salida (13) y el aparato (10) tiene un orificio (32) de drenaje en el extremo (12) de entrada para drenar el exceso de agua.
Description
Aparato de compostaje.
Esta invención se refiere a un aparato de
compostaje.
La eliminación del material de desecho es un
problema que aumenta día a día. En el caso de los desechos de
jardines, por ejemplo hierba cortada, maleza y similares, es bien
conocido el procedimiento de depositar los desechos en un contenedor
de compostaje. Dicho contenedor puede ser lina estructurada de malla
metálica o una cuba de material plástico, pero éstos no producen
necesariamente las condiciones óptimas para la descomposición
bacteriológica del material de desecho contenido en su interior.
Además, habitualmente el material se deposita dentro del contenedor
en las condiciones en las que se origina, mientras que para un
rendimiento óptimo el material debería desmenuzarse antes de ser
depositado dentro del contenedor. En consecuencia, la desventaja del
compostaje realizado de esta forma es la cantidad de tiempo que se
requiere para el proceso de compostaje hasta alcanzar una etapa
suficientemente avanzada como para poder utilizar el material
compostado en el jardín. A una mayor escala, la eliminación de los
desechos se efectúa en muchos casos por medio de vertederos
controlados. Sin embargo, el problema con este procedimiento es el
alto coste y la falta de disponibilidad de suficiente terreno y la
contaminación resultante del terreno que se utiliza para dicho
propósito. La mayoría de los desechos que se depositan en vertederos
controlados, por ejemplo material orgánico tal como desechos
vegetales, el papel y la pulpa de madera, podrían ser compostados
para producir material utilizable para propósitos de jardinería,
hortícolas y agrícolas si pudiera disponerse de suficiente espacio
de tiempo para la finalización del proceso de compostaje. Este puede
ser de muchos meses. Otro problema es el de la eliminación o el uso
de las aguas fecales/estiércol. Con todos estos procedimientos de
eliminación de desechos, el problema es el tiempo y el espacio que
se necesitan para la descomposición bacteriológica del material para
convertirlo en utilizable como fertilizante. Además, algunos
materiales combinados, tal como el papel cauchutado o revestido de
resina, a cuyo respecto la separación para propósitos de reciclado
es imposible o poco práctica, puede descomponerse para cumplir con
los requisitos de utilización de un vertedero si fuera posible un
proceso de compostaje adecuado. También el proceso de compostaje se
realiza preferiblemente en un entorno aireado, ya que el compostaje
anaeróbico produce metano que puede crear problemas adicionales y
malos olores. Se han propuestos diferentes procedimientos para
reducir el tiempo que tarda el material que está siendo compostado
para alcanzar un estado utilizable, reduciendo de esta forma los
requisitos de espacio para un proceso de compostaje continuo. Uno de
dichos procedimientos es mezclar el material de compostaje con una
biomasa de bacterias para incrementar la velocidad de descomposición
del material. El voltear frecuentemente el material incrementa su
aireación, lo que también acelera la descomposición del material,
así como su humedecimiento frecuente o incluso continuo. Todos estos
procedimientos añaden costes al proceso.
El documento US 5300438 presenta un contenedor
giratorio para compostar material. Los contenedores giratorios
tienden a levantar y a "volcar" el material de compostaje y por
lo tanto no tienden a airear el material de forma satisfactoria.
Esta aireación y la generación de calor minimizan también la
producción de malos olores y tiende a eliminar patógenos tales como
salmonella, e. coli, fiebre aftosa, enfermedad vesicular del
cerdo y erosiones.
Estas características de procesamiento no pueden
conseguirse con contenedores giratorios como los presentados en el
documento US 5300438 y el calentamiento de los contenedores
giratorios es difícil, costoso e ineficiente. El documento JP
05116734 presenta un transportador de tornillo sin fin para
transportar el material de compostaje. Sin embargo, con un
transportador de tornillo sin fin horizontal de este tipo, el
material transportado no se compostará de forma satisfactoria o
incluso en ningún grado durante el transporte. De hecho, dicho
transportador de tornillo sin fin tiende a mover el material en masa
y no airea el material.
Un objeto de la presente invención es suministrar
un aparato para compostar el material orgánico, que reduzca
significativamente y con un coste efectivo el tiempo que tarda la
descomposición bacteriológica de dicho material.
La invención suministra un aparto de compostaje
que comprende un contenedor tubular alargado, una entrada en un
extremo del contenedor para el material a compostar, una salida en
el extremo opuesto del contenedor para el material compostado, un
medio de suministro que se acciona para mover el material
progresivamente desde la entrada hasta la salida, que se caracteriza
porque, en combinación, el medio de suministro comprende un
dispositivo de tornillo sinfín montado sobre un mandril giratorio
que se extiende a lo largo del contenedor entre la entrada y la
salida, el dispositivo de tornillo sinfín comprende una serie de
palas dispuestas de forma helicoidal sobre el mandril, el aparato
está inclinado con el extremo de entrada en una posición más baja
que el extremo de salida y el aparato tiene un orificio de drenaje
en el extremo de entrada para el drenaje de exceso de agua.
El contenedor puede tener un material aislante
térmico dispuesto alrededor de su superficie externa. El contenedor
también puede tener medios de calentamiento que pueden comprender un
cable de seguimiento del calor enrollado alrededor de la superficie
externa del contenedor entre la superficie externa y el material
aislante. El aparato también puede comprender un controlador capaz
de controlar la temperatura del material dentro del contenedor.
Las palas pueden estar separadas alrededor de 200
mm. Las palas pueden extenderse hacia el exterior del mandril
formando un ángulo de entre 75º y 90º con respecto al eje del
mandril, preferiblemente 85º. El mandril puede tener una manivela
unida a uno de sus extremos. Alternativa o adicionalmente puede
conectarse un motor de impulsión al mandril. Como alternativa
adicional un martinete hidráulico o eléctrico puede impulsar un
dispositivo dentado unido al mandril. El aparato de compostaje puede
conectarse a una fuente de aire a presión, en cuyo caso el aparato
puede comprender boquillas que dirigen el aire al interior del
contenedor. El aparato también puede comprender salidas para el aire
en el contenedor. El aparato de compostaje también puede comprender
un suministro de agua, que puede dirigir agua hacia el extremo de
entrada del contenedor.
El contenedor puede ser circular en su sección de
corte transversal. El contenedor puede tener un diámetro de entre
300 mm y 3 m y básicamente puede tener un diámetro de 400 mm. El
diámetro del dispositivo helicoidal puede ser básicamente de 10 mm o
menor que el diámetro del contenedor. El contenedor puede tener una
longitud de entre 1 y 4 m y básicamente puede tener una longitud de
2 m.
La invención también proporciona un procedimiento
de compostaje de material orgánico de desecho, que comprende la
carga del material a compostar dentro de una entrada en un extremo
de un contenedor inclinado alargado, que se caracteriza por hacer
pasar progresivamente el material desde la entrada en el extremo más
bajo del contenedor inclinado hasta una salida en su extremo más
alto, desmenuzar el material a medida que se hace pasar desde el
extremo de entrada al extremo de salida y drenar el exceso de agua
del extremo inferior del contenedor. El procedimiento puede
comprender la restricción de la pérdida de calor del material
durante su paso y puede también comprender calentamiento del
material durante su paso. El suministro del material se puede
efectuar a una temperatura entre 40ºC y 90ºC, preferiblemente entre
50ºC y 60ºC.
El procedimiento puede comprender levantamiento
durante el desmenuzamiento. El procedimiento puede comprender el
direccionamiento de chorros de aire al interior del material durante
su paso. El procedimiento también puede comprender el
direccionamiento de agua sobre el material cargado antes de efectuar
su paso. El procedimiento puede comprender la adición de un
catalizador al material durante su carga y dicho catalizador puede
ser un producto químico tal como un material nitrogenado y/o puede
ser un material de biomasa que contenga bacterias, levaduras,
enzimas y/u hongos (protozoos). El procedimiento puede comprender la
carga de una cantidad predeterminada y la adición de una cantidad
predeterminada de material catalizador. La adición del material
catalizador puede realizarse mecánicamente mediante inyección o por
medio de al menos una botella medidora adaptada para medir una
cantidad predeterminada de material catalizador. Una botella puede
contener una substancia química y una segunda botella puede contener
un material de biomasa. El procedimiento puede comprender la
inserción de indicadores de fecha dentro del contenedor para indicar
el período de tiempo que una carga de material ha estado en el
contenedor.
La invención se describirá ahora adicionalmente
con referencia a los dibujos que la acompañan, en los cuales:
La figura 1 es un alzado lateral seccional de una
realización,
la figura 1 es una vista de extremo de la
realización de la figura 1 y
la figura 3 es una vista de extremo de una
segunda realización.
Con referencia ahora a las figuras 1 y 2, se
muestra un aparato 10 de compostaje en forma de un contenedor
alargado 11. En un extremo del contenedor 11 se encuentra una
entrada 12 para el material a compostar y en el otro extremo del
contenedor 11 se encuentra una salida 13 para el material
compostado. El contenedor tiene 2 metros de longitud y tiene una
sección de corte trasversal circular de 400 mm de diámetro. Un
mandril 14 se extiende a lo largo del contenedor 11 desde la entrada
12 hasta la salida 13 y sobre éste están montadas unas palas 15. Las
palas 15 se disponen de forma helicoidal alrededor del mandril 14 y
están separadas 200 mm. Las palas 15 forman un dispositivo sin fin
que se acciona cuando gira el mandril 14 para mover el material
progresivamente desde la entrada 12 hasta la salida 13. El mandril
14 puede hacerse girar a mano utilizando una manivela 16 o por medio
de un motor 17. Si se dispone tanto del motor 17 como una la
manivela 16, se monta un dispositivo 18 de embrague/rueda libre
entre el mandril 14 y la manivela 16 de manera que la manivela 16 no
gire cuando el motor 17 hace girar el mandril 14. Las palas 15 se
disponen en un ángulo A de aproximadamente 85º con respecto al eje
del mandril 14. De esta forma la acción de las palas 15 desmenuza el
material que está siendo compostado, haciéndolo avanzar desde la
entrada 12 hasta la salida 13 y también levantan el material. En
consecuencia, el material se desmenuza y se airea al mismo tiempo
que se hace avanzar, ayudando de esta forma a la descomposición
bacteriológica del material.
Un cable 19 de seguimiento del calor está
enrollado alrededor de la superficie externa del contenedor 11 y un
material 20 aislante del calor, que tiene un grosor de 50 mm, rodea
el cable 19 de seguimiento del calor. Esto da como resultado que la
temperatura del material a compostar se eleva aproximadamente hasta
entre 50º y 60ºC para un rendimiento óptimo del compostaje. Un
controlador de temperatura 31 controla el suministro eléctrico al
cable de seguimiento del calor 19 para mantener la temperatura de
material de compostaje hasta el nivel deseado. Si el aislamiento 20
es adecuado o si la masa de material a compostar es suficiente, no
es necesario el calentamiento por medio del cable 19 de seguimiento
del calor. No obstante, la disposición del cable 19 de seguimiento
del calor es particularmente ventajosa para iniciar el proceso
durante condiciones climatológicas frías.
Se disponen unas boquillas 21 que se extienden
hasta el interior del contenedor 11 a través del cable 19 del
seguimiento del calor y del aislamiento 20 a través de las cuales se
hace pasar aire a presión desde de una fuente 22, por ejemplo un
compresor o un ventilador, al interior del material que está siendo
compostado. Un distribuidor 23 conecta la fuente de aire 22 con las
boquillas 21. Por este procedimiento el material que está siendo
compostado se airea completamente durante el proceso de compostaje.
Puesto que el proceso de compostaje genera una considerable cantidad
de calor, unas aberturas adicionales 27 suministran salidas para el
aire caliente del contenedor 11 hasta un segundo distribuidor 28
desde el cual un conducto 29 puede dirigir el aire caliente para
calentar un invernadero o para otros usos de calefacción. También
para ayudar a la descomposición bacteriológica del material,
suministrando una descomposición inicial básicamente anaeróbica
seguida por la subsecuente descomposición aeróbica, puede añadirse
agua desde un suministro de agua 24 a través de un regulador 25 al
material a ser compostado a medida que se carga dentro de la entrada
12. La adición de un exceso de agua en el inicio del proceso
posibilitará que el valor del pH del material que está siendo
compostado sea óptimo para una descomposición bacteriana anaeróbica
acelerada del material durante la parte inicial del paso a través
del contenedor 11 y antes de cambiar al compostaje aeróbico bajo la
influencia de la elevación, los giros y la inyección de aire. El
contenedor 11 está inclinado unos pocos grados estando el extremo 12
de entrada más bajo que el extremo 13 de salida y se dispone un
orificio 32 de drenaje en el extremo 12 de entrada para drenar el
exceso de agua. Esto permite que el agua del material de compostaje
caiga hacia el extremo 12 de entrada de manera que el material
"escale" hacia el exterior de la zona húmeda a medida que se
mueve hacia el extremo de salida 13. Alternativamente, o además de
la adición de agua, puede añadirse un catalizador para la
descomposición bacteriológica del material. Esto puede efectuarse
cargando una cantidad predeterminada de material a compostar dentro
de la entrada 12 y añadiéndole una cantidad predeterminada de
material catalizador. En la realización mostrada el material
catalizador se añade desde una botella medidora 26 que está adaptada
para medir una cantidad predeterminada del material catalizador. El
catalizador puede ser una substancia química tal como un material
nitrogenado, fósforo y/o potasio, o un material de biomasa que
contenga bacterias, levadura, enzimas y/u hongos (protezoa). Una
botella 26 puede contener la substancia química y una segunda
botella 26 contiene el material de biomasa. Alternativamente, el o
los catalizadores pueden suministrarse mediante una bomba de
suministro y añadirse mecánicamente mediante inyección. Al material
pueden añadirse indicadores de fecha, por ejemplo una cinta datada
en una bolsa no degradable, para indicar el período de tiempo que ha
estado el material dentro del contenedor 11. La velocidad del motor
17 y/o la frecuencia de giro de la manivela 16 controlarán la
velocidad a la cual el material progresa a lo largo del contenedor
11 de manera que el material que sale de la salida 13 esté
completamente compostado. Alternativamente, el motor 17 o la
dirección de giro de la manivela 16 pueden invertirse si parece que
el material del contenedor 11 requiere más tiempo para llegar a
estar completamente compostado. Como alternativa adicional (no
mostrada) un martinete hidráulico o eléctrico puede impulsar un
dispositivo dentado unido al mandril.
En la figura 3 se muestra una realización
alternativa del aparato 30 de compostaje en la cual las partes son
idénticas a las mostradas en las figuras 1 y 2 y se identifican por
los mismos números de referencia. Las diferencias entre la
realización de la figura 3 y la de las figuras 1 y 2 son que en la
realización de la figura 3 el contenedor 11 tiene una sección de
corte rectangular en vez de circular y el mandril 14 y las palas 15
se disponen en la parte inferior del contenedor 11 en vez de el
centro. En otros aspectos las realizaciones son iguales y el
funcionamiento de las dos realizaciones es el mismo.
Por medio de la invención se suministra un
aparato de compostaje para materiales orgánicos y un procedimiento
para su uso que podrían reducir las necesidades de vertederos caros
y cada vez más escasos. Los desechos de jardines tales como la
hierba cortada pueden compostarse en alrededor de 3 días, una
reducción considerable en comparación con el procedimiento
convencional de almacenar simplemente dichos desechos en un
contenedor de malla metálica o en una cuba de material de plástico.
El aparato puede hacerse lo suficientemente largo para adaptarse a
aguas residuales o desechos agrícolas, reduciendo de esta forma el
coste de eliminación de dichos desechos. Además, el material
compostado puede utilizarse o incorporarse en un fertilizante,
reduciendo de esta forma el material a eliminar y reduciendo en
parte sino todo el coste del compostaje. El calor generado puede
utilizarse para calentar un invernadero o para otros usos útiles.
Además, para limitar el uso de vertederos, el aparato puede
utilizarse para el compostaje de algunos materiales combinados,
tales como el papel cauchutado o revestido de resina, cuya
separación para propósitos de reciclado es imposible o poco
práctica. También se eliminan las desventajas tales como la emisión
de los malos olores del material que está siendo compostado o del
metano de los vertederos controlados.
Claims (15)
1. Un aparato (10) de compostaje que comprende un
contenedor (11) tubular alargado, una entrada (12) en un extremo del
contenedor (11) para el material a compostar, una salida (13) en el
extremo opuesto del contenedor (11) para el material compostado,
medios de suministro (14, 15) accionables para mover el material
progresivamente desde la entrada (12) a la salida (13), que se
caracteriza porque, en combinación, el medio de suministro
(14, 15) comprende un dispositivo helicoidal (15) montado sobre un
mandril giratorio (14), que se extiende a lo largo del contenedor
(11) entre la entrada (12) y la salida (13), el dispositivo
helicoidal (15) comprende una serie de palas (15) dispuestas de
forma helicoidal sobre el mandril (14), el aparato (10) está
inclinado con el extremo de entrada (12) en una posición más baja
que el extremo de salida (13) y el aparato (10) tiene un orificio
(32) de drenaje en el extremo (12) de entrada para drenar el exceso
de agua.
2. Un aparato de compostaje de acuerdo con la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el contenedor
(11) tiene un material (20) aislante del calor dispuesto alrededor
de su superficie externa.
3. Un aparato de compostaje de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza por poseer medios
(19) de calentamiento.
4. Un aparato de compostaje de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza
porque el mandril (14) tiene una manivela (16) unida a uno de sus
extremos.
5. Un aparato de compostaje de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza
porque un motor de impulsión (17) está conectado al mandril
(14).
6. Un aparato de compostaje de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que se caracteriza
porque el aparato de compostaje (10) está conectado a un suministro
de aire a presión (22) y comprende boquillas (21) que dirigen al
aire al interior del contenedor (11).
7. Un aparato de compostaje de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que se caracteriza
por poseer un suministro de agua (24), en donde el suministro de
agua (24) dirige agua hacia el extremo de entrada (12) del
contenedor (11).
8. Un aparato de compostaje de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que se caracteriza
porque el contenedor (11) es circular, en sección transversal.
9. Un procedimiento de compostaje de material
orgánico de desecho, que comprende la carga del material a compostar
dentro de la entrada de un contenedor (11) inclinado alargado, que
se caracteriza por hacer pasar progresivamente el material
desde la entrada (12) en el extremo más bajo del contenedor
inclinado (11) hasta una salida (13) en su extremo más alto,
desmenuzar el material a medida que se suministra desde el extremo
(12) de entrada al extremo (13) de salida y drenar el exceso de agua
desde el extremo más bajo (12) del contenedor (11).
10. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 9, que se caracteriza por restringir la
pérdida de calor del material durante el suministro del mismo.
11. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 9 o la reivindicación 10, que se caracteriza
por calentar el material durante el suministro del mismo.
12. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, que se caracteriza
por dirigir chorros de aire (21) al interior del material durante el
suministro del mismo.
13. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, que se caracteriza
por dirigir agua (24) sobre el material cargado antes del suministro
del mismo.
14. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13 que se caracteriza
por añadir un catalizador (26) al material durante su carga.
15. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, que se caracteriza
por insertar indicadores de fecha para indicar el tiempo que una
carga de material ha estado en el contenedor (11).
Applications Claiming Priority (2)
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