ES2244076T3 - Mejoras en la produccion mecanica de fertilizantes. - Google Patents

Abstract

Sistema de compostaje provisto de un aparato de compostaje de caras paralelas, aisladas y verticales con una o más cámaras similares para la descomposición bacteriana y fúngica de materiales biodegradables, caracterizado porque la tasa de flujo de aire proporcionado mediante corriente hacia arriba inducida naturalmente debido a la energía conservada mediante dicho aislamiento en la biomasa en compostaje igual a la demanda biológica de oxígeno más un exceso comprendido entre el tres y el siete por ciento, basándose en que la cámara o cada una de las cámaras está dotada de un mecanismo mecánico de retirada (6) del compost a través del cual se induce dicho flujo de aire y se extrae regularmente el producto de salida.

Description

Mejoras en la producción mecánica de fertilizantes.

Campo de la invención

La invención se refiere al compostaje mejorado y particularmente a una máquina o sistema de compostaje mejorados.

Antecedentes de la invención

En la actualidad, la biomasa y en particular los residuos alimentarios, residuos de madera, virutas de madera, lodos de depuradora e incluso algunos residuos peligrosos y otros materiales, son difíciles de manipular, particularmente en masa.

Hoy en día existen varios sistemas de compostaje para tratar dicho tipo de materiales, sin embargo la mayoría son caros y producen olores, implicando que las máquinas deben situarse en zonas rurales, lejos de las ciudades.

Se ha llevado a cabo el compostaje de biomasa durante miles de años y de maneras diversas. Parte del compostaje es natural, tal como la producida en la humificación de material en descomposición debido a la acción biológica en ambientes naturales. En numerosas ocasiones, el Hombre ha intentado mejorar y acelerar este proceso mediante montones de materia orgánica apilados a mano y, más recientemente, utilizando dispositivos mecánicos. Ello ha surgido de la centralización de las poblaciones y de la concentración urbana de residuos orgánicos procedentes de los productos agrícolas generalmente destinados a vertederos o a estanques de aguas residuales. Por el contrario, más recientemente ha surgido la necesidad de reducir el volumen de los vertederos debido al coste de su construcción y funcionamiento y debido a la necesidad de recuperar los estanques de aguas residuales tras finalizar su vida útil o porque han sido rechazados socialmente al ser englobados por ciudades en crecimiento.

El reciclaje de la materia orgánica como compost es importante para el futuro sostenible del planeta. Sea cual sea la forma de fertirrigación utilizada, la materia orgánica proporciona una capacidad esencial de retención de los nutrientes a medida que los organismos del suelo descomponen dicha materia orgánica. Ésta es una característica de todos los ecosistemas naturales y no perturbados que está presente en sus ciclos de crecimiento, muerte y descomposición.

El compostaje mecanizado actual se caracteriza porque los materiales a compostar se agitan y porque se consume una gran cantidad de aire, y por lo tanto de energía, en estos procedimientos. El número de patentes actuales y la técnica anterior son demasiado abundantes como para detallarlas, aunque se hace referencia a una compilación importante de procedimientos de compostaje por Robert T. Haug, "The Practical Handbook of Compost Engineering", Lewis Publishers 1993, ISBN No. O-87371-373-7. En esta obra puede encontrarse una guía completa de los principios y mecánica del compostaje, incluyendo los sistemas mecánicos acelerados.

La patente US No. 4.135.908 da a conocer un procedimiento de descomposición aeróbica de los sólidos orgánicos que implica mezclar el material que contiene los sólidos orgánicos a descomponer con material relativamente más seco con el fin de fijar un límite superior a la humedad de la mezcla a procesar. Se da a conocer un aparato para la descomposición aeróbica que incluye un reactor de descomposición en la forma de una torre que se estrecha hacia arriba. El fondo del reactor es cuadrado o rectangular en sección transversal y su parte superior es oval o circular en sección transversal.

La patente US nº 4.062.770 da a conocer un procedimiento para digerir los residuos orgánicos y/o lodos procedentes de aguas residuales pasándolos hacia abajo por un conducto cerrado mientras se pasa aire hacia arriba por su interior. El flujo de aire por el conducto se regula midiendo el contenido de CO_{2} o O_{2} en el aire expulsado del conducto y comparando el valor medido con un valor deseado. De manera similar, el contenido de humedad del material en digestión se mide en por lo menos dos sitios espaciados y el contenido de humedad se compara con un valor deseado con el fin de determinar la cantidad de agua a suministrar en el aire que fluye hacia el interior del conducto. Además, el aire suministrado al conducto se calienta, basándose en las condiciones de temperatura que deben mantenerse dentro del conducto. Después de que el aire de expulsión haya abandonado el conducto, se retira su contenido de calor y de agua y se filtra con el fin de eliminar olores desagradables y otras materias nocivas.

Por lo tanto, un objetivo de la invención es proporcionar un sistema de compostaje de bajo coste adecuado para una variedad de biomasas y además que sea utilizable como sistema de filtración biológica.

Los objetivos y ventajas adicionales de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, que se proporciona únicamente a título de ejemplo.

Sumario de la invención

De acuerdo con un primer aspecto de la invención se proporciona un sistema de compostaje que incorpora un aparato de compostaje vertical, aislado y de paredes paralelas con una o más cámaras similares para la descomposición bacteriana y fúngica de los materiales biodegradables, caracterizado porque la tasa de flujo de aire proporcionado por la corriente hacia arriba inducida naturalmente por la energía en la biomasa en compostaje retenida por dicho aislamiento iguala la demanda biológica de oxígeno más un exceso de entre el tres y el siete por ciento, estando dotada la base de una cámara o de cada cámara de un mecanismo de retirada mecánica del compost a través del cual se induce dicho flujo de aire y se retira regularmente el producto.

De acuerdo con otro aspecto de la invención se proporciona un procedimiento de compostaje de material residual biodegradable aplicando un principio de flujo de tapón, que incluye:

inducir tasas bajas de flujo de aire a través de una pila de compost utilizando energía de la columna;

utilizar la actividad de los microorganismos piro/termofílicos de temperatura elevada presentes en la pila de compost;

mantener la energía de la pila por encima de los niveles estequiométricos mediante el control del flujo de aire inducido;

utilizar la extracción del gas producido en la pila de compost;

procurar el mantenimiento constante de la película biológica mediante la operación combinada anaeróbica/aeróbica del ciclo; y retirar el material de biomasa a intervalos regulares.

La operación del sistema de compostaje es continua y opera siguiendo un principio de flujo de tapón, utilizando la reducción controlada de los materiales de biomasa durante su descenso dentro de la cámara vertical, de tal manera que los efectos de la presión sobre las paredes de la cámara hacen posible utilizar paredes verticales en lugar de las paredes de inclinación negativa conocidas comúnmente en la técnica, simplificando los procedimientos de construcción y reduciendo los costes.

En lo sucesivo se hace referencia al sistema como UCV, o Unidad de Compostaje Vertical.

En caso de incluirse, puede utilizarse una segunda cámara para la maduración del compost, que opera de la misma manera que la primera cámara o, en la configuración modular, pueden hacerse funcionar muchas unidades individuales en paralelo con un sistema de alimentación.

La base de cada compartimiento está dotada de un sistema de cámara y rejilla con el fin de controlar la inyección de aire y la retirada de la cantidad producida diariamente.

La energía de la pila que se conserva (7,8 Gjulios en un UCV de 65 m^{3}) induce la entrada de aire por encima de los niveles estequiométricos. Un ventilador con condensador/depurador de gases integrados para la eliminación de la condensación y el aseguramiento del control de olores controla una tasa en exceso de aire inducido naturalmente y el gas producido, en el caso de que resulte necesario o sea una obligación legal.

La torre de compostaje vertical de flujo continuo con la pila térmicamente aislada se mantiene ventajosamente separada del suelo, permitiendo la libre inducción de flujo de aire desde la base de la torre a tasas cercanas a las necesidades metabólicas de las bacterias presentes en la pila (la necesidad de oxígeno determinada estequiométricamente). Con el fin de conseguir lo anterior, la torre puede instalarse sobre un plinto o estructura de soporte de extremo abierto, o sobre una cavidad.

La UCV está aislada de la intemperie y de los parásitos. Las bajas tasas de producción de gas reducen el tamaño y coste de los depuradores de gases e incrementan la eficiencia de eliminación de los olores. Los niveles de olor en los ensayos típicamente están comprendidos entre 1 y 2 DT (dilución hasta el umbral de detección) dentro de la pila.

El material de biomasa no requiere agitación, reduciendo considerablemente el potencial de producción de olores. Con un control que permite obtener las tasas de aire más bajas conocidas por los solicitantes en ningún sistema moderno de reactor cerrado, la UCV promueve una actividad elevada de las bacterias y hongos pirofílicos y termofílicos y hongos, produciendo simultáneamente actividad aeróbica y anaeróbica. Los gases normalmente malolientes producidos por la actividad anaeróbica son utilizados como alimento por las bacterias termofílicas y pirofílicas de alta temperatura en las zonas superiores, permitiendo de esta manera que la UCV filtre ella misma los olores.

La UCV permite llevar a cabo el mantenimiento desde la entrada hasta la salida de una película biológica activa limitada por la presencia de humedad (típicamente de 45% a 50% p/p) que evita que pueda producirse pirólisis y que estimula la actividad microbiana. Esto hace que sea especialmente eficiente para el procesamiento de residuos vegetales en combinación con residuos alimentarios o lodos de depuradora.

El término "película biológica" tal como se utiliza en el presente documento significa una fina película de agua que recubre un medio discreto. Las moléculas orgánicas en la fase gaseosa se encuentran adsorbidas al medio mediante la película biológica, en el que los microorganismos pueden vivir y consumir las moléculas orgánicas en un procedimiento denominado "filtración biológica".

El flujo de aire reducido disminuye el efecto de enfriamiento producido por el aire de entrada en las capas inferiores, resultando en una eficiencia elevada a la alturas efectiva de trabajo.

Las elevadas tasas de aire inducido utilizadas comúnmente hacen que los niveles inferiores de una pila térmica vertical no resulten efectivas, añadiéndose de esta manera a la altura de la columna necesaria para salidas productivas. Las tasas elevadas de aire inducido incrementan adicionalmente la velocidad de los gases por la columna, provocando el arrastre y emisión de partículas de aerosoles biológicos y de gases malolientes de eliminación.

Una segunda cámara (en las instalaciones de mayores dimensiones) está diseñada para la maduración del compost y funciona siguiendo los mismos principios que la primera cámara. Debido a que es modular, el sistema puede hacerse funcionar de manera que una cámara alimente a otra con el fin de madurar el compost. Este procedimiento puede resultar necesario en entradas de combinaciones difíciles de biomasa o en casos de restauración de suelos. Tales ciclos lentos se dividen entre dos UCVs en serie con el fin de evitar la compactación excesiva del material.

Un piso móvil con puertas baja material desde la zona de procesamiento en un ciclo diario controlado.

El sistema de compostaje es continuo, proporcionando un ciclo diario de actividades de entrada y salida para el personal (2 personas hasta una salida de 40 m^{3}/D). La UCV produce compost listo para su utilización en 14 días pero puede utilizarse como acelerador (7 a 10 días), en el que son viables el compostaje por apilamiento y posterior volteo de la pila (80 a 200 m^{3}/D con los presentes diseños).

La ventaja principal de la UCV es la posibilidad de situar el sistema más cerca de las zonas urbanas, reduciendo los costes de recolección y eliminación y mejorando las ventas de los productos acabados. Asimismo, permite la instalación en el mismo sitio de unidades corporativas, comerciales e institucionales.

La UCV utiliza la energía "aislada" de la pila para "inducir corrientes" a la columna de la pila térmica de flujo de tapón. En los mayores tamaños, la energía de la pila es de varios miles de gigajulios. La energía calorífica es suficiente para inducir la "corriente apropiada" a través del distribuidor de entrada (controlado para que sea "la corriente apropiada media más 3% a 7%"). El principio de la UCV es extraer únicamente el gas producido en los procesos en la cámara, junto con la pequeña cantidad de aire en exceso inducido naturalmente.

Las pruebas realizadas por la New South Wales Environmental Protection Agency muestran un exceso de aire comprendido entre el 3% y el 7% sin que funcione el ventilador.

Los resultados de las pruebas llevadas a cabo por los solicitantes han demostrado que es ventajoso permitir que se desarrollen bolsas anaeróbicas de actividad durante los procesos de reducción/compactación en la pila vertical. Ello proporciona fuentes adicionales de alimento para las bacterias aeróbicas capaces de adsorber este "alimento" en la fase gaseosa o disuelto en la película biológica. Los gases particulares formados por las bacterias mesofílicas y anaeróbicas son H_{2}S y CH_{4} (sulfuro de hidrógeno y metano), que son gases que normalmente provocan que los sistemas de compostaje produzcan malos olores y provoquen molestias.

Además, la condensación en la parte interior del tejado del reactor cae nuevamente en la biomasa en compostaje, dando soporte a una película biológica activa dentro de la matriz en compostaje. Aunque proporciona un producto con un contenido de humedad más elevado que los sistemas convencionales, dicha película biológica sirve a dos funciones importantes. En primer lugar, permite que se forme una interfase activa agua/sólidos para las bacterias y hongos, incluyendo las bacterias anaeróbicas, en toda la pila hasta la salida. En segundo lugar, permite que se forme una interfase activa agua/flujo de gas para las bacterias aeróbicas tal como se ha indicado anteriormente, las cuales obtienen su alimento en una "fase gaseosa" presente en la superficie de dicha película biológica disuelta dentro de la misma. Esta acción hace que el proceso sea casi completamente auto-filtrante con respecto a los olores.

Los procedimientos convencionales intentan mantener temperaturas inferiores a 65ºC-70ºC, utilizando grandes volúmenes de aire. Ello enfría los procesos microbianos, ralentizando los beneficiosos microorganismos de alta temperatura y produciendo grandes cantidades de gas de eliminación procedente de reacciones anaeróbicas intermedias. Es ésta la acción que motiva que los problemas de filtración de olores sean muchos mayores y difíciles de controlar. La introducción de grandes cantidades de aire en exceso hace que un sistema vertical de compostaje de reactor cerrado sea ineficiente en la sección inferior de la columna, requiriendo además grandes cantidades de energía.

El modelo informático de los solicitantes (Tabla 1) predice con exactitud el proceso energético y la cantidad de aire requeridos. Ello ha sido medido en una unidad prototipo por la New South Wales EPA.

Los aspectos adicionales de la invención que deben considerarse en todos sus aspectos nuevos resultarán evidentes a partir de la descripción siguiente.

Descripción de los dibujos

La descripción siguiente se refiere a una unidad experimental de compost, un ejemplo de la cual se muestra esquemáticamente en el dibujo adjunto (figura 1).

Descripción de los ejemplos preferidos

A continuación se indican las especificaciones para dicha unidad (Figura 1):

Especificaciones comerciales típicas (no se indican las unidades domésticas e institucionales, de menores dimensiones)

Tamaños:

Tasas diarias de producción (m^{3}): 0,2, 1,0, 5,0, 25, 50, 100. Tasas de producción acelerada (m^{3}): 0,5, 2,0, 10, 50, 200

Tamaños de las cámaras:

5, 20, 50, 250, 500, 1.000

Utilización de aire:

Típicamente 1,25 scm/min (42 scfm)

Utilización de electricidad:	Aire	10 vatios/m^{3}
	Alimentación/Triturador	950 vatios/m^{3}
	Controles	5 vatios/m^{3}

Sistema de alimentación:

Los materiales a procesar se introducen en un mezclador (1) con el fin de mezclarlos con aditivos. El material mezclado seguidamente se envía mediante el sinfín de carga (2) a tornillos sinfín verticales (3) y transversales (4). La entrada se distribuye uniformemente mediante un disco giratorio (5). El control automático del nivel permite que se disponga de suficiente espacio para vaciar el sistema de alimentación. La tolva de alimentación se cierra después del llenado con el fin de mantener una presión negativa en todo el sistema y evitar la formación de olores residuales. Puede pasarse un pequeño lote de residuos vegetales frescos a través del sistema con el fin de escarificar y limpiar el mezclador y los tubos sinfín.

Entradas:

Residuos alimentarios, lodos de depuradora, algunos residuos peligrosos, con agente de masa (residuos vegetales triturados o virutas de madera) hasta un máximo de 85% de residuos alimentarios/lodos p/p. El intervalo de contenido de humedad se encuentra comprendido entre el 60% y el 80%. Ácidos húmicos 60 ml/m^{3} con 150 g/m^{3} de nitrato amónico cálcico, variable dependiente del porcentaje de residuos alimentarios. 150 g/m^{3} de yeso. Los aditivos varían de acuerdo con el análisis de la carga de alimentación. En ocasiones se recomienda la utilización de sulfato de magnesio (kieserita).

Sistema de extracción:

Rejillas (6) de operación hidráulica oscilatoria sobre las cámaras (7) que se abren para la descarga en el recipiente de almacenamiento (no mostrado) en la parte inferior. Una unidad aceleradora de cámara única de mayores dimensiones pueden presentar recipientes accesibles a palas cargadoras con ruedas en la parte inferior. Los sistemas de mayores dimensiones también pueden presentar un rodillo de barrido del piso (12) y un rodillo de retorno (8) para la descarga a un dispositivo de tamizado y retorno de material grande rechazado y almacenamiento de compost acabado, tal como se muestra en la figura 1.

Duración del ciclo:

7 a 28 días, dependiendo de la finura de producto requerida y del procedimiento de maduración.

Salidas:

Compost de auto-acolchado (no tamizado) o separado por tamaños en una planta de tamizado separada. Puede utilizarse el material rechazado como agente de masa adicional en el reciclado o pulverizarse. En el caso de los residuos vegetales triturados, de manera general el 85% del rendimiento de compost es de 10 mm, los agentes de masa de virutas de madera de 10 mm se reciclan tras el tamizado. Un sistema con una segunda cámara de maduración proporciona producto listo para su utilización sin necesidad de curado en pilas con volteo.

\quad

En la figura 1 se muestra un búnker (14). El búnker puede cubrirse en tres de sus lados con un tejado. El búnker (14) puede incluir un tamiz y un triturador opcional (15).

Tiempos de operación:	Cámara primaria (12)
	Parte superior	80-85ºC
	Parte intermedia	60-70ºC
	Parte inferior	45-50ºC

Filtración:

Casi totalmente auto-filtrante a través del material base de compost con tasas de flujo de aire muy bajas. El potencial de producción de olores es de 1 a 2 DT en la salida del ventilador (9) al operar sobre residuos alimentarios/residuos vegetales. Por lo tanto, el resultado del modelo gausiano de distancia de dispersión es claramente inferior a los umbrales de detección humana a una distancia de 20 metros.

\quad

El gas de salida opcionalmente se pasa a través de un depurador triple (10) que contiene NaOH, NaOCl, CH_{3}COOH y agua. Los depuradores de gases (10) pueden ser torres empaquetadas de pulverización estándar. Los líquidos del depurador de gases se hacen recircular mediante bombas, rellenando los tanques (11) a medida que la actividad queda neutralizada por transferencia. Los tanques de tamaño económico proporcionan aproximadamente 12 a 18 meses de actividad y se encuentran sellados y cerrados. La eliminación es medioambientalmente benigna debido a que los compuestos químicos se utilizan para neutralizarse mutuamente hasta alcanzar un pH de 7. Sólo resulta necesario utilizar este económico sistema de lavado de gases en procedimientos de restauración potencialmente agresivos.

\quad

Normalmente se utiliza un simple filtro de condensación. Ello se debe a que los gases de la pila son tan escasos en comparación con otros sistemas, que presentan un factor de dilución muy grande al liberarlos a la atmósfera. En caso de que cualquier error de funcionamiento produjese gases malolientes, el efecto sería rápidamente dispersado en el aire ambiente sin efectos perceptibles sobre las personas situadas cerca.

Condensados:

Se introducen filtros de ensayo en los condensadores. El condensado es transparente y casi insípido a pH 5 (de media) sin presencia de patógenos ni de nitratos y adecuado para la irrigación o eliminación de agua pluvial (ensayos del Cawthron Institute y de la NSW EPA).

Lixiviados:

Ausentes excepto si la humedad de entrada excede el 80%. El lixiviado presenta un pH de 6,5, con presencia de algunos sólidos de humus pardo y algo de nitratos.

\quad

La demanda biológica de oxígeno (DOB) es despreciable. Los lixiviados son de fácil control mediante el control de las entradas, aunque pueden almacenarse para su reciclado si resultan producidos.

Patógenos:

Se supone que se encuentra libre de patógenos y que es resistente a los patógenos en un periodo mínimo de compostaje de 14 días debido a las condiciones de compostaje. Las pruebas de patógenos llevadas a cabo por el Cawthron Institute y la NSW EPA confirman la ausencia de patógenos.

Índice de toxicidad:

90% de longitud de las raíces (AS3743)

Germinación:

99% (AS3743) (aplicable a un sistema con una cámara de maduración que produce compost acabado)

Semillas de maleza:

Supervivencia cero tras 14 días.

Tiempo posterior al curado:

Listo para su utilización en 14 a 28 días dependiendo de la situación de la unidad y de las necesidades de maduración. La UCV puede utilizarse para la descomposición acelerada de residuos alimentarios y de lodos (7 a 10 días) pero puede resultar necesaria un área de grandes dimensiones para el apilamiento y volteo posteriores al curado. Este tipo de utilización del sistema implica que la planta no pude situarse cerca de zonas urbanas.

Personal:

Dos personas en modelos de tamaño igual o inferior a 500 m^{3}.

Los solicitantes han descubierto al operar la unidad experimental (unidad típica en la figura 1) que puede mezclarse un volumen muy grande de restos de alimentos o de lodos con residuos vegetales triturados. Los restos alimentarios húmedos pueden llevar el contenido de humedad de la mezcla a un nivel ideal (el contenido de humedad de los residuos vegetales de manera general es del 50% y en los residuos alimentarios, es del 90% como máximo). Los residuos alimentarios grandes, tales como patatas, calabazas, cebollas, etcétera, necesitan triturarse. Ello reduce drásticamente el volumen, incrementa la superficie y permite que la mezcla contenga hasta el 80% de residuos alimentarios/lodos en peso sin incrementar en gran medida el volumen total. Ello se debe a que los residuos alimentarios triturados ocupan la mayor parte de lo que de otra manera sería espacio vacío entre las partículas de residuo vegetal triturado. Un contenido de humedad superior al 80% en ocasiones puede llevar a la producción de una pequeña cantidad de lixiviado (pH 6,5) en la cámara inferior 8 y un producto ligeramente más húmedo. Esta humedad se evapora muy rápidamente cuando se retira el material (45ºC a 55ºC) y presenta un olor terroso natural. Incluso en el caso de los residuos alimentarios, hay poco olor a nitrato amónico u olor sulfuroso que pueda detectarse en el compost. Mediante el control de las entradas y aditivos, el catión principal que predomina es el calcio, sin pérdidas detectables de nitrógeno. El análisis de nutrientes (AS3743) muestra niveles elevados para todos los nutrientes y para la composición de elementos traza aunque depende de la combinación y análisis del material que se alimenta al sistema.

El crecimiento de hongos es prolífico en las zonas del fondo debido a las condiciones de humedad proporcionadas. Los solicitantes han identificado hongos conversores tanto de hierro como de azufre. Los solicitantes creen, y experimentarán adicionalmente, en la premisa de que las zonas extendidas de temperatura alta proporcionan condiciones favorables de procesamiento y que podrían existir algunos organismos descomponedores pirofílicos que todavía no han sido identificados. Estos proyectos de investigación se llevarán a cabo en la universidad de NSW.

La discusión inicial con el instituto Cawthron con respecto a la identificación de estos hongos indica que la UCV proporciona un ambiente mejorado para los piro/termófilos, hasta el momento no tipificado, que ataca agresivamente las estructuras lignocelulósicas en dichas condiciones ideales proporcionadas por la UCV.

Se ha utilizado un modelo informático y en el dibujo adjunto llamado Tabla 1 se muestra el modelo físico termodinámico para el ejemplo de una versión modular de la UCV de una sola cámara mostrado en la figura 1.

Las ventajas de la presente invención son las siguientes:

Pila vertical aislada y encerrada;

Principios de flujo de tapón;

Energía de la pila retenida;

Corriente inducida por la energía de la pila;

Bajas tasas de flujo de aire;

Temperaturas elevadas, utilizando la actividad de los microorganismos piro/termofílicos;

Extracción únicamente del gas producido;

Mantenimiento constante de la película biológica;

Baja demanda/consumo de energía;

Relación pequeña de huella/utilización del territorio respecto a la capacidad de producción;

Operación de ciclo combinado anaeróbico/aeróbico;

Olores y producción de emisiones despreciables;

Diseño modular: varias cámaras con un sistema de alimentación/descarga.

Principios clave realizados en la invención:

Bajas tasas de flujo de aire; temperaturas elevadas;

Bajo consumo de electricidad;

Bajo coste de funcionamiento;

Huella y uso del territorio reducidos (resultan posibles las localizaciones urbanas);

Inducción de corriente de aire por la energía de la columna;

Extracción de gases desarrollados mediante ventilador únicamente;

Diseño modular: un sistema de alimentación para varias unidades.

Donde se ha indicado en la descripción un elemento mecánico u otra referencia, está previsto que se incluyan sus alternativas como si se indicasen individualmente.

Se han descrito ejemplos particulares de la invención y está previsto que tengan lugar mejoras y modificaciones sin salirse del ámbito de la misma.

De esta manera, mediante la presente invención se proporciona una unidad mecánica mejorada de compostaje.

Claims (9)

1. Sistema de compostaje provisto de un aparato de compostaje de caras paralelas, aisladas y verticales con una o más cámaras similares para la descomposición bacteriana y fúngica de materiales biodegradables, caracterizado porque la tasa de flujo de aire proporcionado mediante corriente hacia arriba inducida naturalmente debido a la energía conservada mediante dicho aislamiento en la biomasa en compostaje iguala la demanda biológica de oxígeno más un exceso comprendido entre el tres y el siete por ciento, basándose en que la cámara o cada una de las cámaras está dotada de un mecanismo mecánico de retirada (6) del compost a través del cual se induce dicho flujo de aire y se extrae regularmente el producto de salida.

2. Sistema de compostaje según la reivindicación 1, en el que la operación puede ser continua, descendiendo la biomasa en compostaje en flujo de tapón, que utiliza la reducción controlada y el alivio de la presión ejercida sobre las paredes debido a la ablación biológica del material, sin agitación interna con medios mecánicos, durante su descenso a través de una o más cámaras verticales, en combinación con la extracción periódica del producto de
salida.

3. Sistema de compostaje según la reivindicación 1 ó 2, en el que el exceso de aire inducido naturalmente y el gas de eliminación producidos por la actividad biológica son modulados por un ventilador con condensador/depurador integrales (10) destinado a garantizar el control de los olores y la eliminación del condensado procedente del flujo del gas de eliminación para su eliminación o reutilización dentro de una o más cámaras con el fin de mantener niveles medios mínimos de humedad en la pila comprendidos entre el cuarenta y cinco y el cincuenta por ciento (p/p), garantizando de esta manera el mantenimiento de una película biológica o de un recubrimiento de humedad de las partículas de la matriz que proporciona hábitat para los microorganismos capaces de conversiones en la fase gaseosa a temperatura elevada como fuente alimentaria en zonas de temperatura elevada y actividad fúngica de apoyo en las zonas de temperatura más baja.

4. Sistema de compostaje según la reivindicación 3, en el que la mayor parte de las conversiones en la fase gaseosa a temperatura elevada en la interfase del gas/película biológica son de gases olorosos producidos anaeróbicamente y que llevan a cabo bacterias aeróbicas de los grupos pirofílicos y termofílicos que obtienen su oxígeno directamente del flujo de gas o del oxígeno disuelto en la película biológica, resultando en el consumo de los olores indeseables dentro de la masa en compostaje y que de esta manera son eliminados del gas de expulsión antes de ser liberado.

5. Sistema de compostaje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tasa de dicho flujo de aire es suficientemente baja como para proporcionar una elevada eficiencia térmica a la altura efectiva de trabajo y como para promover de esta manera el ataque fúngico de la materia orgánica restante en las capas del fondo, de temperatura más baja.

6. Procedimiento de compostaje del material residual biodegradable, que incluye:

proporcionar una torre de compostaje de paredes verticales, aislada y de paredes paralelas, con una o más cámaras similares adecuadas para la descomposición bacteriana y fúngica de los materiales biodegradables; incluyendo el procedimiento asimismo

inducir, mediante una corriente hacia arriba inducida naturalmente y debida a la energía conservada mediante dicho aislamiento en la biomasa en compostaje, un flujo de aire a una tasa igualada estequiométricamente con la demanda biológica de oxígeno más un exceso comprendido entre el tres y el siete por ciento;

proporcionar un mecanismo mecánico de extracción (6) del compost a través del cual se induce dicho flujo de aire y;

extraer regularmente el compost producido de dicho mecanismo de extracción.

7. Procedimiento de compostaje de material residual biodegradable según la reivindicación 6, que incluye:

proporcionar un hábitat dentro del nivel superior de la pila de compost adecuado para los microorganismos pirofílicos y termofílicos mediante el mantenimiento de la película biológica y el control del contenido de humedad, permitiendo la actividad combinada aeróbica y anaeróbica dentro de la pila sin que escapen a la atmósfera olores indeseables; y

entrada y extracción periódica de material con tiempos de retención del ciclo de acuerdo con las características del producto de salida y el grado de madurez del producto requerido.

8. Procedimiento de compostaje de residuos biodegradables según la reivindicación 6 ó 7, que incluye la etapa de mantenimiento de una matriz recubierta de una película biológica de humedad que recubre la matriz de entrada a salida, que evita la posibilidad de pirólisis y promueve la actividad de los microorganismos de temperatura
elevada.

9. Procedimiento de compostaje de material residual biodegradable según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la tasa de dicho flujo de aire es suficientemente baja para proporcionar una elevada eficiencia térmica a la altura efectiva de trabajo y para promover de esta manera el ataque fúngico de la materia orgánica restante en las capas del fondo, de temperatura más baja.