ES2979250T3 - Método para producir combustible y dispositivo para producir combustible - Google Patents

Abstract

Se proporciona un dispositivo para producir combustible y un método para producir combustible que: eliminan el amoniaco, que inhibe la fermentación del metano del estiércol animal; refinan la materia orgánica, como los carbohidratos, las proteínas y las grasas incluidas en el estiércol; y reducen el peso molecular de dicha materia orgánica, mejorando así la tasa de fermentación del metano y aumentando la cantidad de gas generado. El método para producir un combustible se caracteriza por incluir: un paso para introducir estiércol animal en un recipiente de reacción e inyectar, en el recipiente de reacción, agua correspondiente a 5 a 20 veces (inclusive) la cantidad de estiércol animal introducido; un paso para inyectar de 0,62 a 1,9 MPa de vapor de agua saturado en el recipiente de reacción después de que se hayan introducido el estiércol animal y el agua; un paso para iniciar la agitación dentro del recipiente de reacción mientras se continúa inyectando vapor de agua, eliminando el amoniaco y separando las moléculas de unión en la materia orgánica incluida en el estiércol animal para refinar la materia orgánica; y un paso para finalizar la agitación en un punto en el tiempo en el que la temperatura en la porción inferior del recipiente de reacción haya aumentado al menos a 125 °C. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

D E S C R IP C IÓ N

M é to d o p a ra p ro d u c ir c o m b u s tib le y d isp o s itivo p a ra p ro d u c ir c o m b u s tib le

A n te c e d e n te s d e la in ve n c ió n

C a m p o de la inve nc ión

La p re se n te inve n c ió n se re fie re a un m é to do p a ra p ro d u c ir co m b u s tib le y a un a p a ra to p a ra p ro d u c ir co m b u s tib le , en p a rtic u la r a un m é to d o p a ra p ro d u c ir co m b u s tib le y a un a p a ra to p a ra p ro d u c ir co m b u s tib le p a ra el tra ta m ie n to de c o n ve rs ió n de e xc re m e n to s de g a n a d o en p ro p ie d a d e s a p ro p ia d a s p a ra co m b u s tib le p a ra la g e n e ra c ió n de e n e rg ía p o r g a s ific a c ió n .

T é c n ic a a n te rio r

P ara u n a re cu p e ra c ió n e fe c tiva de la e n e rg ía a p a rtir de re s idu os ta le s co m o la b io m a sa , se ha p ro p u e s to la te c n o lo g ía de g e n e ra c ió n de e n e rg ía p o r g a s ifica c ió n con el u so de la cua l se g e n e ra e n e rg ía e lé c tr ic a u sa n d o g ases d e s c o m p u e s to s té rm ic a m e n te co m o fu e n te de ca lo r, o b te n id a p o r d e sco m p o s ic ió n té rm ic a de re s idu os , co m o se d e s c rib e en la B ib lio g ra fía 1 de p a te n te s . C on e sa te cn o lo g ía , los re s idu os c a rg a d o s en un h o rn o de g a s ifica c ió n se g a s ifica n c a le n ta n d o con su m in is tro de un a g e n te de g a s ifica c ió n co m p u e s to p o r o x íg e n o y a gu a . Y a los re s id u o s p ara c o m b u s tib le s son m a te ria le s a lta m e n te h u m e cta n te s ta le s co m o b a su ra o lodo de a gu as re s idu a le s , la d e sco m p o s ic ió n es b a s ta n te d ifíc il d e b id o al a lto co n te n id o en a gu a de m ás d e l 80 % y su rge un p ro b le m a cu a n d o no p ue de g e n e ra rse su fic ie n te m e n te g as d e s co m p u e s to té rm ica m e n te .

En la B ib lio g ra fía 2 de p a te n te s , e l p re se n te in ve n to r ha p ro p u e s to un m é to d o de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le p ara p ro d u c ir c o m b u s tib le u sa n d o un p ro ce d im ie n to de b a ja m o le cu la riza c ió n . En e se m é to do , los d e s p e rd ic io s se ca rgan con el su m in is tro de v a p o r a a lta p res ió n en un re c ip ie n te de re a cc ió n y la c o n d ic ió n d e n tro de l re c ip ie n te se m a n tien e a u n a p res ió n q ue v a ría de 1,50 M P a a 1 ,96 M Pa, a u n a te m p e ra tu ra q u e v a r ía de 185°C a 215°C d u ra n te 30 a 50 m in u tos , p a ra la se p a ra c ió n de las m o lé cu la s u n id as . Este m é to do p e rm ite o b te n e r g as m e ta no u tiliza b le p a ra la g e n e ra c ió n de e n e rg ía a tra vé s de la fe rm e n ta c ió n d e l co m b u s tib le .

La B ib lio g ra fía 3 de p a te n te s se re fie re a un e q u ip a m ie n to de e s te riliza c ió n p o r fe rm e n ta c ió n de p é p tid os a n tib a c te ria n o s de c e c ro p in a y a un m é to do de e s te riliza c ió n de l m ism o. La B ib lio g ra fía 4 de p a te n te s se re fie re a un p ro ce d im ie n to p a ra la p ro d u cc ió n de co m b u s tib le y a un a p a ra to p a ra la p ro d u cc ió n de co m b u s tib le q ue son a d e cu a d o s p a ra uso en la c o n ve rs ió n y e l tra ta m ie n to de re s id u o s con un a lto co n te n id o en a gu a , ta le s co m o b asu ra , lodo, restos de p esca d o , e s tié rco l y o rin a p a ra uso com o c o m b u s tib le p a ra la g e n e ra c ió n de e n e rg ía p o r g a s ifica c ió n .

L is ta d o d e c itas

B ib lio g ra fía de p a te n te s

B ib lio g ra fía 1 de p a ten tes : d o cu m e n to de p ub lica c ió n de so lic itud de p a ten te ja p o n e sa sin e xa m in a r núm . 2016 -121253

B ib lio g ra fía 2 de p a te n te s : d o cu m e n to de p a te n te ja p o n e s a núm . 3613567

B ib lio g ra fía 3 de p a te n te s : d o cu m e n to CN 104 511 031 A

B ib lio g ra fía 4 de p a te n te s : d o cu m e n to JP 3 613 567 B1

C o m p e n d io d e la in ve n c ió n

P ro b le m a té cn ico

La te c n o lo g ía p a ra el tra ta m ie n to m e d ia n te u n a re acc ión h id ro té rm ica se d e sc rib e en la B ib lio g ra fía 1 de p a te n te s . Se tra ta de re s idu os só lid o s q ue son d ifíc ile s de u sa r p a ra la g e n e ra c ió n de co m b u s tib le p o r g a s ifica c ió n d e b id o al a lto co n te n id o en a g u a de la b a su ra o de l lodo de a g u a s re s id u a le s . El re s idu o se co n v ie rte p a ra re d u c ir e l co n te n id o en a g u a en co m b u s tib le só lid o , con un co n te n id o en a g u a a p ro p ia d o , m e d ia n te un tra ta m ie n to p o r re acc ión h id ro té rm ica ; es d ec ir, e l c o m b u s tib le d e sc rito en la B ib lio g ra fía 1 de p a te n te s es un cu e rp o só lido .

En el ca so de e xc re m e n to s de g a n a d o , su rge o tro p ro b le m a té c n ico d ife re n te de l ca so de la b a su ra y d e l lodo de a guas re s id u a le s . S in e m b a rg o , los e xc re m e n to s de g a n a d o , co m o re s idu o q u e se v a a c o n v e rt ir en co m b u s tib le , es d ifíc il de s o lid ific a r e l c o m b u s tib le d e b id o al a lto co n te n id o en a gu a , y la s o lid ifica c ió n re q u ie re u n a e n e rg ía a d ic io n a l y no es e co n ó m ica .

A d e m á s, e l a m o n ia co g e n e ra d o a p a rtir de los e xc re m e n to s inh ibe la fe rm e n ta c ió n y e sto p ro vo ca un p ro b le m a q ue e v ita u na p ro d u cc ió n re g u la r de g as m e tano .

Los e xc re m e n to s co n tie n e n a lim e n to d ig e rid o ; s u s ta n c ia s o rg á n ica s ta le s co m o h id ro ca rb u ro s , p ro te ín a s , g ra sa s . El a lim e n to d ig e rid o no se d e s c o m p o n e fá c ilm e n te en co m p u e s to s o rg á n ico s de b a jo p eso m o le cu la r, ta le s co m o un m o n o sa cá rid o , a m in o á c id o s y á c id o s g ra so s s u p e rio re s , y p o r lo ta n to es d ifíc il tra n s fe r ir los e x c re m e n to s a un s itio de p ro c e sa m ie n to p a ra la fe rm e n ta c ió n de m e ta no y re a liz a r u n a fe rm e n ta c ió n a a lta ve lo c id a d . El o lo r a a m o n ia co de los e xc re m e n to s ta m b ié n es p ro b le m á tico .

E sos p ro b le m a s té c n ico s e v ita n u na fe rm e n ta c ió n co m e rc ia l de l m e ta no u tiliza n d o e xc re m e n to s de g a n a d o com o co m b u s tib le .

U na in ve s tig a c ió n se ria p a ra re s o lv e r los p ro b le m a s té c n ico s ha c o n d u c id o a c o m p le ta r la p re se n te inve nc ión ; la in ve s tig a c ió n p e rm ite la e lim in a c ió n de l a m o n ia co q u e inh ibe la fe rm e n ta c ió n de m e ta n o a p a rt ir de los e xc re m e n to s de g a n a d o y e l a u m e n to de la ta s a de fe rm e n ta c ió n de l m e ta n o y de la ca n tid a d de g a se s g e n e ra d o s p o r d e sco m p o s ic ió n en fo rm a de su s ta n c ia s de b a jo peso m o le cu la r de l a lim e n to d ig e rid o .

S e re a liza u n a in ve s tig a c ió n s u je ta a la fe rm e n ta c ió n de m e ta n o y la re acc ión h id ro té rm ica p a ra e l tra ta m ie n to de c o n ve rs ió n en c o m b u s tib le a p a rtir de e xc re m e n to s de g a n a d o . Los e xc re m e n to s de g a n a d o y e l a g u a (a gu a c o rrie n te ) se co lo ca n d en tro de un rec ip ien te de reacc ión , y se a ñade a d ic ion a lm e n te vapor. Se hace un in ten to de in te ns ifica r el m o vim ie n to m o le cu la r al h a ce r c o lis io n a r e l líqu ido q ue con tien e los e xc re m e n to s de g an ad o con tra las pa las ag itadoras. C om o resu ltado , se o b se rva q ue los e xc re m e n tos de g an ad o se con v ie rte n en un e s tado de ba jo p eso m o lecu la r, saca rifica do s , a m ina do s y se p roducen ca m b io s en el p roducto ión ico. Ta m b ié n se o b se rva q ue la ta sa de fe rm en tac ión de l m e tano y la can tidad de g ases g en e ra d o s a um entan p o r el hecho de q ue los e xc re m e n tos de g an ad o se conv ie rten a un e s ta do de ba jo peso m o lecu la r, se saca rifican , se am inan y se reduce e l a m on iaco g en e rad o com o inh ib idor.

La p re se n te in ve n c ió n se re a liza en v is ta de la s itu a c ió n an te rio r. La inve n c ió n tie n e co m o o b je tiv o p ro p o rc io n a r un m é to do de p ro d u cc ió n de c o m b u s tib le y un a p a ra to p a ra e llo , en d o n d e se e lim in a el a m o n ia co q ue inh ibe la fe rm e n ta c ió n de l m e ta no de los e xc re m e n to s de g a n a d o , y p u e d e lo g ra rse un a u m e n to de la ta s a de fe rm e n ta c ió n de m e ta no y un a u m e n to de la ca n tid a d de g a se s g e n e ra d o s m e d ia n te co m p u e s to s o rg á n ico s de b a jo p eso m o le cu la r ta le s co m o h id ro ca rb u ro s , p ro te ín a s y g ra sa s co n te n id o s en los e xc re m e n to s de g a n a d o , y d e s c o m p o n ié n d o lo s en co m p u e s to s q ue tie n e n b a jo peso m o lecu la r.

S o lu c ió n d e l p ro b le m a

Un m é to do de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le según la p re se n te inve nc ión , p a ra lo g ra r e l o b je tivo inc lu ye u na e ta p a de c a rg a r e xc re m e n to s de g a n a d o en un horn o de re acc ión y c a rg a r a g u a cu ya ca n tid a d es igua l o m a yo r q ue c in co (5) v e ce s o igua l o m e n o r q u e v e in te (20) v e ce s la de los e xc re m e n to s de g a n a d o ca rg a d o s , u na e ta p a de in y e c ta r v a p o r sa tu ra d o a u n a p res ió n de 0 ,62 M P a o m a yo r o 1,9 M P a o m e n o r en e l re c ip ie n te de re acc ión d e sp u é s de h ab e r ca rg a d o los e xc re m e n to s y e l agua, u n a e ta p a de d e s c o m p o n e r los e xc re m e n to s , con inye cc ió n de va p o r, c o m e n za n d o a a g ita r e l co n te n id o en el re c ip ie n te de re acc ión , e lim in a n d o e l a m o n ia co y re d u c ie n d o el peso m o le c u la r de las m o lé cu la s o rg á n ica s u n id as , y u n a e ta p a de d e te n e r la a g itac ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra de u n a p o rc ió n in fe rio r en el re c ip ie n te de re acc ión a u m e n ta a 125°C o sup e rio r.

En la p re se n te inve nc ión , co m o se ha d e sc rito a n te rio rm e n te , q u e se co rre sp o n d e con u na ca n tid a d de e xc re m e n to s ca rg a d o s , d e sp u é s de c o lo c a r u n a ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a g u a e in y e c ta r a d ic io n a lm e n te v a p o r sa tu ra d o a u na p res ió n p re d e te rm in a d a en el re c ip ie n te de re acc ión , con inye cc ió n co n tin u a de va p o r, se in ic ia la a g ita c ió n del co n te n id o en e l re c ip ie n te de re acc ión y co n tin ú a h as ta q u e la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r de l re c ip ie n te de reacc ión se e le va h as ta u na te m p e ra tu ra p re d e te rm in a d a , y se d e tie n e cu a n d o la te m p e ra tu ra se ha e le va d o p o r e n c im a de la te m p e ra tu ra p re d e te rm in a d a .

C om o se ha d e sc rito a n te rio rm e n te , ca rg a n d o la ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a g u a e in ye c ta n d o v a p o r sa tu ra d o a la p res ió n p re d e te rm in a d a y a g ita n d o e l co n te n id o de l re c ip ie n te de re acc ión h as ta a lc a n z a r la te m p e ra tu ra en la parte in fe rio r de l rec ip ien te de reacc ión , se e lim in a el a m on iaco y las m o lécu las o rgá n ica s u n id as con ten ida s en los e xc re m e n to s se separan y se descom p on en . Es dec ir, el a m on iaco com o in h ib id o r se e lim in a de l com b us tib le p roducido a p a rtir de e xc re m e n tos y se p uede c o n se g u ir la d e scom p os ic ión en co m p u e s to s o rgá n ico s de ba jo peso m o lecu la r, la saca rifica c ión , la am inación y los cam b ios en el p rod u cto ión ico de l com b us tib le . C om o resultado , usa nd o el com bustib le , se p uede re a liza r u na fe rm e n ta c ió n de a lta ve lo c id a d del m e tano en el fe rm e n ta d o r y se p uede c o n se g u ir un a um e n to en la ta sa de fe rm e n ta c ió n de l m e tano y un a um e n to de los g ases g en erad os . En e ste caso , los e xc re m e n to s se re fieren a e xc re m e n to s de pollo , e xc re m e n tos de cerdo , estié rco l bov ino , e stié rco l e qu ino y ovino, y s im ila res .

Los e xc re m e n to s de g a n a d o re qu ie ren un v a lo r e le va d o de d e m a n d a q u ím ic a de o x íg e n o m e d id a con d ic ro m a to de p o ta s io (CO Dor) y p o r co n s ig u ie n te la fe rm e n ta c ió n lle va m ás t ie m p o y a u m e n ta la p é rd id a e co n ó m ica . P ara m e jo ra r la e fic ie n c ia de la fe rm e n ta c ió n , es n ece sa rio in tro d u c ir u n a ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a gu a p a ra d ilu ir los e xc re m e n to s de g a n a d o con a gu a p a ra re d u c ir e l v a lo r de CODCr. P o r un lado, cu a n d o la ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a g u a q u e se v a a e m p le a r es m e n o r de c inco (5) v e c e s la de los e xc re m e n to s ca rg a d o s , e l c a rb o n o o rg á n ic o to ta l (C O T ) fre n te al v a lo r de C O D es m a yo r y la ta s a de fe rm e n ta c ió n d ism in u ye , lo q u e no es p re fe rib le . P o r o tro lado, cu a n d o la ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a gu a es m ás de v e in te (20) v e c e s la de los e xc re m e n to s ca rg a d o s , d e b id o al v a lo r de C O T d ism in u id o , la ta s a de fe rm e n ta c ió n se v u e lve len ta y e s to p ro vo ca q u e p ie rd a e fic ie n c ia e co n ó m ica .

La inye cc ió n de v a p o r sa tu ra d o a u n a p res ió n p re d e te rm in a d a en el re c ip ie n te de re acc ión p ro vo ca u na re acc ión h id ro té rm ica . C ua nd o la pres ión es in fe rio r a 0 ,62 M Pa, se o b se rva a m on iaco res idua l y la e fica c ia de la fe rm en tac ión no es sa tis fac to ria . C ua nd o la p res ión p red e te rm in ad a es su p e rio r a 1,9 M Pa, se p rod u ce un fe n ó m e n o de ca rbo n izac ió n de los co m p u e s to s o rgá n ico s cua nd o el p rod u cto de reacc ión se d e sca rg a d e sp u é s de l fina l de la reacc ión .

La a g ita c ió n de l co n te n id o en e l re c ip ie n te de re acc ión se in ic ia m a n te n ie n d o la inye cc ió n d e l v a p o r y se d e tie n e cu a n d o la te m p e ra tu ra en la p arte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión se e le va p o r e n c im a de 125°C ; p o r lo tan to , la a g ita c ió n se d e tie n e en un m o m e n to en el q u e la te m p e ra tu ra se e le va p o r e n c im a de 125°C p o rq u e la d e sco m p o s ic ió n en co m p u e s to s o rg á n ico s de b a jo p e so m o le cu la r, la a m in a c ió n y la s a ca rif ica c ió n de los e xc re m e n to s de g a n a d o ya han te rm in a d o .

La a g ita c ió n se in ic ia p re fe rib le m e n te en un m o m e n to en e l q ue la te m p e ra tu ra en la p arte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión a lca n za los 100°C. D eb ido a q ue la te m p e ra tu ra de l líqu ido q ue c o n tie n e e xc re m e n to s de g a n a d o es m e no r en la p arte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión , al d e ja r q u e la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de reacc ión se a u na re fe re n c ia y m id ie n d o la te m p e ra tu ra d e l m ism o, se p u e d e c o n firm a r q u e la te m p e ra tu ra de to d o s los co m p u e s to s o rg á n ico s en el líqu ido es s u p e r io r a 100°C. La ra zón p o r la q ue la a g ita c ió n se in ic ia en un m o m e n to en el q u e la te m p e ra tu ra en la p arte in fe rio r de l re c ip ie n te de re a cc ió n ha a lca n za d o los 100°C, es q u e las m o lécu la s u n id a s de los co m p u e s to s o rg á n ico s c o n te n id o s en los e xc re m e n to s p ue de n se p a ra rse y d e sc o m p o n e rse ; la ag itac ió n c o m ie n z a a p o te n c ia r e l m o v im ie n to de las m o lé cu la s al c o lis io n a r con las p a la s de los m e d io s de ag itac ió n .

C u a n d o los e xc re m e n to s de g a n a d o son e xc re m e n to s de po llo , un m é to do de p ro d u cc ió n de c o m b u s tib le inc luye p re fe re n te m e n te u na e ta p a de c a rg a r los e xc re m e n to s de p o llo en un horn o de re acc ión y c a rg a r a gu a c u y a ca n tid a d es igua l o m a yo r q u e c inco (5) v e ce s o igua l o m e n o r q ue d ie z (10) v e ce s la de los e xc re m e n to s de p o llo ca rg a d o s , u n a e ta p a de in y e c ta r v a p o r sa tu ra d o a u na p res ió n de 0 ,69 M P a o su p e rio r, o 0 ,84 M P a o in fe rio r en el re c ip ie n te de re acc ión d e sp u é s de c a rg a r los e xc re m e n to s de p o llo y e l agua, u n a e ta p a de d e s c o m p o n e r los e xc re m e n to s de po llo , m a n te n ie n d o la inye cc ió n de va p o r, c o m e n z a n d o a a g ita r e l co n te n id o en e l re c ip ie n te de re acc ión , e lim in a n d o el a m o n ia co y d e s c o m p o n ie n d o las m o lé cu la s o rg á n ica s u n id as , y u na e ta p a de d e te n e r la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra de la p a rte in fe rio r en el re c ip ie n te de re acc ión a lca n za un v a lo r en un in te rva lo de 135°C a 140°C.

Es d ec ir, es p re fe rib le p ara el caso de los e xc re m e n to s de p o llo , q u e la ca n tid a d de a g u a in tro d u c id a sea igua l o s u p e r io r a c in co (5) v e ce s o igua l o in fe rio r a d ie z (10) v e ce s la de los e xc re m e n to s de p o llo ca rg a d o s , la p res ió n del v a p o r in ye c ta d o en e l re c ip ie n te de re acc ión se a igua l o s u p e r io r a 0 ,69 M P a o igua l o in fe rio r a 0 ,84 M P a, y la ag itac ió n se d e te n g a en un m o m e n to en e l q ue la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión a lca n za un v a lo r en un in te rva lo de 135°C a 140°C.

En un caso en e l q u e los e xc re m e n to s de g a n a d o son e xc re m e n to s de ce rdo , un m é to d o de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le inc lu ye p re fe re n te m e n te u na e ta p a de c a rg a r los e xc re m e n to s de ce rd o en un horn o de re acc ión y c a rg a r a g u a cuya ca n tid a d es igua l o m a yo r q ue d ie z (10) v e ce s o igua l o m e n o r q u e d oce (12) v e ce s la de los e xc re m e n to s de ce rdo ca rg a d o s , u n a e ta p a de in y e c ta r v a p o r sa tu ra d o a u na p re s ió n de 0 ,76 M P a o su p e rio r, o 0 ,85 M P a o in fe rio r en el re c ip ie n te de re acc ión d e sp u é s de c a rg a r los e xc re m e n to s de ce rd o y e l a gu a , u n a e ta p a de d e s c o m p o n e r los e xc re m e n to s de ce rdo , m a n te n ie n d o la inye cc ió n de va p o r, co m e n z a n d o a a g ita r e l co n te n id o en el re c ip ie n te de re acc ión , e lim in a n d o e l a m o n ia co y d e s c o m p o n ie n d o las m o lé cu la s o rg á n ica s u n id as , y u na e ta p a de d e te n e r la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra de la p a rte in fe rio r en el re c ip ie n te de re acc ión a lca n za un v a lo r en un in te rva lo de 135°C a 140°C.

Es d ec ir, es p re fe rib le p a ra e l ca so de los e xc re m e n to s de ce rdo , q u e la ca n tid a d de a g u a in tro d u c id a se a igua l o m a yo r q ue d ie z (10) v e c e s o igua l o m e n o r q ue d oce (12) v e ce s la de los e xc re m e n to s de ce rd o ca rg a d o s , la p res ió n d e l v a p o r in ye c ta d o en el re c ip ie n te de re acc ión se a igua l o m a yo r q ue 0 ,76 M P a o igua l o m e n o r q u e 0 ,85 M Pa, y la a g ita c ió n se d e te n g a en un m o m e n to en el q ue la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión a lca n za un v a lo r en un in te rva lo de 135°C a 140°C.

U n a p a ra to de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le seg ún la p re se n te inve n c ió n p a ra lo g ra r e l o b je tivo d e sc rito a n te rio rm e n te , inc lu ye un re c ip ie n te de re acc ión q ue tie n e m e d io s de a g itac ió n , m e d io s de inye cc ió n de v a p o r p a ra in y e c ta r v a p o r sa tu ra d o a a lta p res ió n en el re c ip ie n te de re acc ión en d o n d e se ca rg a n e xc re m e n to s de g a n a d o , un s e n s o r de te m p e ra tu ra q u e m ide la te m p e ra tu ra en u n a p o rc ió n in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión , y m e d io s de co n tro l q ue co n tro la n la inye cc ió n d e l v a p o r sa tu ra d o u sa n d o los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r p a ra m a n te n e r la p res ió n de l re c ip ie n te de re acc ión en un in te rva lo de 0 ,62 M P a a 1,9 M Pa, q u e co n tro la n e l in ic io d e l fu n c io n a m ie n to de los m e d ios de a g ita c ió n en un m o m e n to en el q u e la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión p a sa de 100°C, y co n tro la n la d e te n c ió n de l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m e n to en e l q u e la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r a lca n za los 125°C.

C u a n d o los e xc re m e n to s de g a n a d o son e xc re m e n to s de p o llo , e l a p a ra to inc lu ye p re fe rib le m e n te los m e d io s de co n tro l q ue co n tro la n la inye cc ió n d e l v a p o r sa tu ra d o u sa n d o los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r p a ra m a n te n e r la p res ió n d e l re c ip ie n te de re acc ión en un in te rva lo de 0 ,69 M P a a 0 ,84 M Pa, q ue co n tro la n el in ic io d e l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g itac ió n en un m o m e n to en e l q ue la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión p asa de 100°C, y q u e co n tro la n la d e te n c ió n de l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m e n to en e l q u e la te m p e ra tu ra de la p a rte in fe rio r a lc a n z a un v a lo r en un in te rva lo de 135°C a 140°C .

C u a n d o los e xc re m e n to s de g a n a d o son e xc re m e n to s de ce rdo , e l a p a ra to inc lu ye p re fe rib le m e n te los m e d io s de co n tro l q ue co n tro la n la inye cc ió n d e l v a p o r sa tu ra d o u sa n d o los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r p a ra m a n te n e r la p re s ió n d e l re c ip ie n te de re acc ión en un in te rva lo de 0 ,76 M P a a 0 ,85 M Pa, q u e co n tro la n e l in ic io de l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g itac ió n en un m o m e n to en e l q ue la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión p asa de 100°C, y q u e co n tro la n la d e te n c ió n de l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m e n to en e l q u e la te m p e ra tu ra de la p a rte in fe rio r a lc a n z a un v a lo r en un in te rva lo de 135°C a 140°C .

E fe c to s v e n ta jo so s de la inve nc ión

La p re se n te inve nc ión p e rm ite o b te n e r un m é to d o de p ro d u cc ió n de c o m b u s tib le y un a p a ra to de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le en d o n d e se e lim in a e l a m o n ia co q u e inh ibe la fe rm e n ta c ió n de m e ta no de los e xc re m e n to s de g an ad o , y se p ue de lo g ra r un a u m e n to de la ta s a de fe rm e n ta c ió n de m e ta no y un a u m e n to de la ca n tid a d de g a s g e n e ra d o m e d ia n te la d e sco m p o s ic ió n de co m p u e s to s o rg á n ico s ta le s co m o h id ro ca rb u ro s , p ro te ín a s y g ra sa s co n te n id a s en los e xc re m e n to s de g a n a d o , y al d e sc o m p o n e rlo s en co m p u e s to s q u e tie n e n b a jo p eso m o lecu la r.

B rev e d e s c rip c ió n d e los d ib u jo s

La FIG. 1 es un d ia g ra m a de flu jo de e ta p a s d e sd e la re co g id a de e xc re m e n to s de g a n a d o h as ta la fo rm a c ió n de g a s m e ta no , q u e m u e s tra un m é to do de p ro d u cc ió n de c o m b u s tib le seg ún re a liza c io n e s de la inve nc ión .

La FIG . 2 es un d ia g ra m a e sq u e m á tico q ue m u e s tra un a p a ra to de p ro d u cc ió n .

D e s c rip c ió n d e las re a liza c io n e s p re fe rid a s

Un m é to do de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le según la p re se n te inve n c ió n se e xp lica rá en d e ta lle h a c ie n d o re fe re n c ia a las FIG s. 1 y 2. En el p re se n te m é to do de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le , se re a liza un tra ta m ie n to de reacc ión h id ro té rm ica (S2) p a ra re co g e r e xc re m e n to s de g a n a d o (S1), co m o se m u e s tra en la F IG . 1. En el p re se n te m é to do de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le , los e xc re m e n to s de g a n a d o (S 1) re co g id o s se so m e te n a un tra ta m ie n to de re acc ión h id ro té rm ica (S2), co m o se m u e s tra en la Fig. 1. Un a sp e c to c a ra c te rís tico de e s te m é to do es q ue e l tra ta m ie n to de re acc ión h id ro té rm ica se re a liza b a jo u na co n d ic ió n p re d e te rm in a d a . Los e xc re m e n to s de g a n a d o ca rg a d o s en un re c ip ie n te de re acc ión en e l q ue se p one u na ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a gu a y se in ye c ta v a p o r sa tu ra d o a u na p res ió n p re d e te rm in a d a , se a g itan h as ta q u e la te m p e ra tu ra de u na p o rc ió n in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión a lca n za u n a te m p e ra tu ra p re d e te rm in a d a ; e sa o p e ra c ió n su p rim e la g e n e ra c ió n de a m o n ia co y se p ro p o rc io n a un b a jo peso m o le c u la r m e d ia n te la d e sco m p o s ic ió n de co m p u e s to s de m a te ria o rg á n ic a u n id os , co n te n id o s en los e xc re m e n to s , y p ro d u ce un co m b u s tib le q ue se d e s c o m p o n e en co m p u e s to s de b a jo p eso m o le cu la r, a m in a d o s y s a ca rifica d o s . La co n d ic ió n en d e ta lle de l tra ta m ie n to de re acc ión h id ro té rm ica se d e sc rib irá m á s a de lan te .

El líqu ido y las m a te ria s só lid as so m e tid o s a la re acc ión h id ro té rm ica se se p a ra n en un líqu ido q u e c o n tie n e m a te ria o rg á n ica , q ue co n tie n e (s im p le m e n te d e n o m in a d o líqu ido ) c o m p o n e n te s fe rm e n ta d o s de e xc re m e n to s de g an ad o , co m p u e s to s o rg á n ico s de b a jo p eso m o le c u la r d e sco m p u e s to s y m a te ria s só lid a s (S3), u sa n d o un s e p a ra d o r de só lid o -líqu ido . Se p ue de e m p le a r un a p a ra to co n o c id o p ú b lica m e n te co m o s e p a ra d o r de só lid o - líq u id o . El líqu ido q u e co n tie n e m a te ria o rg á n ic a se p a ra d a se tra n s fie re a un fe rm e n ta d o r (S4) y se a lm a ce n a en e l fe rm e n ta d o r. U nos m e d io s de tra n s fe re n c ia c o n o c id o s p ú b lica m e n te ta m b ié n se p ue de n u tiliz a r p a ra tra n s fe r ir e l líqu ido q u e c o n tie n e m a te ria o rg á n ica . El líqu ido q ue c o n tie n e m a te ria o rg á n ic a en el fe rm e n ta d o r se m a n tie n e a u n a te m p e ra tu ra p re d e te rm in a d a p a ra re a liz a r el tra ta m ie n to de fe rm e n ta c ió n con b a c te ria s m e ta n ó g e n a s ; es d ec ir, la p ro d u cc ió n de g a s m e ta no . Ese tra ta m ie n to p u e d e re a liza rse de m a n e ra s im ila r al m é to do c o n ve n c io n a l.

C om o se ha d e sc rito a n te rio rm e n te , la p re se n te inve nc ión , d ir ig id a a e xc re m e n to s de g a n a d o , t ie n e co m o o b je tivo p ro d u c ir co m b u s tib le a p a rtir de líqu ido q ue c o n tie n e m a te ria o rg á n ic a q u e c o n tie n e co m p u e s to s o rg á n ico s en e xc re m e n to s de g a n a d o , u sa n d o p ro ce d im ie n to s en los q u e se a ña de u na ca n tid a d a p ro p ia d a de a g u a a los e xc re m e n to s de g a n a d o y se re a liza un tra ta m ie n to de re acc ión h id ro té rm ica en co n d ic io n e s p re d e te rm in a d a s .

U na re a liza c ió n de un a p a ra to de p ro d u cc ió n de c o m b u s tib le según la p re se n te inve n c ió n se d e sc rib e h ac ien do re fe re n c ia a la F ig. 2. C om o se m u e s tra en la Fig. 2, un a p a ra to de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le 1 inc lu ye un re c ip ie n te de re acc ión 2 en d o n d e se a lm a ce n a n y tra ta n los e xc re m e n to s de g a n a d o , un p u e rto de ca rg a 2a p a ra c a rg a r los e xc re m e n to s de g a n a d o y e l a gu a (a gu a co rr ie n te ) en el re c ip ie n te de re acc ión 2, y m e d io s de a g ita c ió n 3 p a ra a g ita r un líqu ido m e zc la d o de los e xc re m e n to s de g a n a d o y e l a g u a c a rg a d o s a m b o s en e l re c ip ie n te de reacc ión . El a p a ra to de p ro d u cc ió n de c o m b u s tib le 1 inc lu ye uno s m e d io s de inye cc ió n de v a p o r 4 p a ra in y e c ta r v a p o r a a lta p res ió n al líqu ido m e zc la d o de e xc re m e n to s de g a n a d o y a g u a en e l re c ip ie n te de re acc ión 2, u no s m e d io s de a ju s te de p res ió n 5 p a ra a ju s ta r la p res ió n en el re c ip ie n te de re acc ión 2 y u no s m e d io s de co n tro l 6 p a ra c o n tro la r los m e d io s de a g ita c ió n 3, los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r 4 y los m e d io s de a ju s te de p res ió n 5.

A co n tin u a c ió n se o fre c e rá u na e xp lica c ió n d e ta lla d a de ca d a u n a de las se cc io n e s de la e s tru c tu ra . El re c ip ie n te de re acc ión 2 e s tá co m p u e s to p o r un re c ip ie n te re s is te n te a la p re s ió n en d o n d e se tra ta e l líqu ido m e zc la d o de e xc re m e n to s de g a n a d o y agua. S e p ro p o rc io n a un p u e rto de ca rg a 2a en la p arte s u p e r io r de l re c ip ie n te de re acc ión y se p ro p o rc io n a un p u e rto de su m in is tro 2b en la p a rte in fe rio r p a ra c o n d u c ir e l líqu ido q u e c o n tie n e co m p u e s to s o rg á n ico s de b a jo p e so m o le c u la r q u e se o b tie n e m e d ia n te tra ta m ie n to de re acc ión h id ro té rm ica . El p ue rto de ca rg a 2a y e l p ue rto de su m in is tro 2b tie n e n u na e s tru c tu ra se lla d a con re llen os re s is te n te s a la te m p e ra tu ra y p res ió n e le va d a s de l re c ip ie n te de re acc ión , cu a n d o el líqu ido se so m e te al tra ta m ie n to h id ro té rm ico . El p ue rto de c a rg a 2a y e l p ue rto de su m in is tro 2b ta m b ié n e s tá n p ro v is to s de u na fu n c ió n de co n tro l de l s is te m a p a ra no re s p o n d e r a la o p e ra c ió n de a p e rtu ra /c ie rre a m e no s q ue la p res ió n d e s c ie n d a p o r d e b a jo de 0 ,015 M P a p o r ra zon es de seg u rid a d .

Se p ro p o rc io n a un s e n s o r de te m p e ra tu ra 7 en la p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión y se p ro p o rc io n a un s e n s o r de p res ió n 8 en la p a rte s u p e r io r in te rn a de l re c ip ie n te p a ra d e te c ta r re sp e c tiva m e n te la te m p e ra tu ra y la p res ió n d en tro d e l re c ip ie n te 2. En p a rticu la r, e l s e n s o r de te m p e ra tu ra 7, p ro p o rc io n a d o en la p arte in fe rio r d e l re c ip ie n te , p uede m e d ir la te m p e ra tu ra de l líqu ido q ue c o n tie n e m a te ria o rg á n ic a en el fo n d o d e l re c ip ie n te ; la p a rte in fe rio r de l líqu ido tie n e u na te m p e ra tu ra re la tiva m e n te m ás ba ja . Es d e c ir, es p o s ib le c o n firm a r q u e la te m p e ra tu ra de to d o el líqu ido que c o n tie n e m a te ria o rg á n ic a es m a yo r q u e la te m p e ra tu ra m e d id a p o r e l s e n s o r de te m p e ra tu ra 7, m id ie n d o la te m p e ra tu ra de la p a rte in fe rio r d e l líqu ido u b ica d o en e l fo n d o d e l re c ip ie n te de re acc ión 2.

S e p ro p o rc io n a n los m e d io s de a g ita c ió n 3 p a ra h a c e r q ue la p res ió n y la te m p e ra tu ra de l líqu ido sean u n ifo rm e s en to d o e l líqu ido . Los m e d io s de a g ita c ió n 3 se e x tie n d e n lo n g itu d in a lm e n te en e l re c ip ie n te de re acc ión 2 y e s tá n d o ta d o s de un e je g ira to rio horizon ta l 3a, a rticu lad o de m a nera g ira to ria y u na p a la de ag itac ión 3b fija d a al e je g ira to rio horizonta l 3a. Un m o to r de a cc ion a m ien to 3c e s tá a co p la do al e je g ira to rio horizon ta l 3a y d irige la p a la de a g itac ió n 3b.

Los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r 4 inc lu ye n u n a ca ld e ra 4 a p a ra g e n e ra r v a p o r a a lta p res ió n , v a p o r sa tu ra d o y un c o n d u c to de s u m in is tro de v a p o r 4b p a ra s u m in is tra r el v a p o r g e n e ra d o p o r la c a ld e ra 4a, v a p o r sa tu ra d o , al re c ip ie n te de re acc ión 2. La p res ió n de l va p o r, v a p o r sa tu ra d o , g e n e ra d o p o r la ca ld e ra 4a se m a n tie n e co n s ta n te , y la p res ió n en e l re c ip ie n te de re acc ión 2 se a ju s ta m e d ia n te la ca n tid a d de inye cc ió n de v a p o r a a lta p res ió n , v a p o r sa tu ra d o . La p res ió n d e l v a p o r a a lta p res ió n , v a p o r sa tu ra d o a a lta p res ió n , d e te rm in a la te m p e ra tu ra d e n tro de l re c ip ie n te de re acc ión 2 y e l in te rio r de l re c ip ie n te de re acc ión 2 se m a n tie n e a u n a te m p e ra tu ra e le va d a . El c o n d u c to de su m in is tro de v a p o r 4b e s tá d isp u e s to p o r e n c im a d e l e je g ira to rio h o rizo n ta l 3a y c o n e c ta d o al re c ip ie n te de re acc ión 2 en d ire cc ió n su s ta n c ia lm e n te h o rizo n ta l.

Los m e d io s de a ju s te de p res ió n 5 inc lu ye n u na v á lv u la de a ju s te de p res ió n 5a q ue se c o n tro la e lé c tr ic a m e n te p ara lo g ra r un co n tro l de a p e rtu ra /c ie rre , y un tu b o de e sca p e 5b p a ra e xp u ls a r e l v a p o r en el re c ip ie n te de re acc ión 2 a tra vé s de la v á lv u la de a ju s te de p res ió n 5a. C u a n d o la p res ió n d e n tro d e l re c ip ie n te de re acc ión 2 su p e ra un v a lo r p re d e te rm in a d o , la v á lv u la de a ju s te de p res ió n 5a se libe ra p a ra d e s p re s u riz a r e l re c ip ie n te de re acc ión 2 p a ra m a n te n e r la p res ió n en e l v a lo r p re d e te rm in a d o . A d e m á s, un d isp o s itivo de re frig e ra c ió n 10 e s tá co n e c ta d o al tu b o de e sca p e 5b a tra vé s de un s ile n c ia d o r 9, y e n fría y licu a el v a p o r de l re c ip ie n te de re acc ión 2 p a ra d re n a r al e q u ip o de tra ta m ie n to de a gu as re s id u a le s 11. E stá d ise ñ a d o , con el u so de l s ile n c ia d o r 9, p a ra p o d e r c u m p lir los re q u is ito s de las re g u la c io n e s de co n tro l de ru ido y p o d e r in s ta la r e l a p a ra to de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le en un d is tr ito u rba n o .

Los m e d io s de co n tro l 6 e s tá n c o n e c ta d o s e lé c tr ic a m e n te con los m e d io s de a g ita c ió n 3, los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r 4 y los m e d io s de a ju s te de p res ió n 5, y los co n tro la n . Los m e d io s de co n tro l 6 co n tro la n la d ire cc ió n de las re vo lu c io n e s y la v e lo c id a d de las re vo lu c io n e s de l m o to r de a cc io n a m ie n to 3c, y ta m b ié n co n tro la n el in ic io y la p a ra d a de la a g ita c ió n d e l líqu ido en e l re c ip ie n te de re acc ión 2. Los m e d io s de co n tro l 6 co n tro la n a d e m á s la c a n tid a d de inye cc ió n de v a p o r in ye c ta d a p o r los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r 4 p a ra m a n te n e r la p res ió n en un v a lo r p re d e te rm in a d o d u ra n te un tie m p o p re d e te rm in a d o , en el cua l e l líqu ido en el re c ip ie n te de re acc ión 2 se co n v ie rte p a ra te n e r p ro p ie d a d e s a p ro p ia d a s p a ra la g e n e ra c ió n de e n e rg ía p o r g a s ifica c ió n .

Los m e d io s de co n tro l 6 e stán c o n e c ta d o s e lé c tr ic a m e n te con el s e n s o r de te m p e ra tu ra 7 y e l s e n s o r de p res ió n 8 a m b o s en e l re c ip ie n te de re acc ión y co n tro la n e l a rra n q u e y la d e te n c ió n de l m o to r de a cc io n a m ie n to 3c, re c ib ie nd o u n a se ñ a l d e sd e e l s e n s o r de te m p e ra tu ra 7. Los m e d io s de co n tro l 6 re a liza n un co n tro l de la re a lim e n ta c ió n p ara m a n te n e r la te m p e ra tu ra y la p res ió n re sp e c tiva m e n te a un v a lo r p re d e te rm in a d o , b a sá n d o se en los re su ltad o s d e te c ta d o s p o r e l s e n s o r de te m p e ra tu ra 7 y e l s e n s o r de p res ió n 8 en e l re c ip ie n te de re acc ión 2. E spe cíficam e n te , cua nd o la te m p e ra tu ra o la p res ión en el rec ip ien te de reacc ión 2 d ism in uye , los m edios de con tro l 6 con tro la n el aum ento de la te m p e ra tu ra y la p res ión , inc rem e n ta nd o la can tidad de inyecc ión de l v a p o r a a lta p res ión d esde los m e d io s de inyecc ión de va p o r 4. P or el con tra rio , cu a n d o la te m p e ra tu ra o la p res ión en el rec ip ien te de reacc ión 2 se e le va p o r e n c im a de los va lo re s p red e te rm in ad os , los m edios de con tro l 6 con tro la n p ara d ism in u ir la te m p e ra tu ra y la p resión d esca rg a n d o e l v a p o r de a lta p res ión , libe rando la v á lvu la de a jus te de pres ión 51 de los m edios de a jus te de p res ión 5.

S e e xp lica rá un m é to d o de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le q u e e m p le a e l a p a ra to de p ro d u cc ió n de c o m b u s tib le seg ún la p re se n te inve nc ión . Los e xc re m e n to s de g a n a d o se ca rg a n en e l re c ip ie n te de re acc ión a tra vé s d e l p ue rto de ca rg a 2a y ta m b ié n se ca rg a u na can tid a d p re d e te rm in a d a de a gu a (a g u a co rr ie n te ) q u e se co rre sp o n d e con la ca n tid a d de e xc re m e n to s de g a n a d o ca rga do s .

La razón de c a rg a r la ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a gu a en el re c ip ie n te de re acc ión es m e jo ra r la e fic a c ia de la fe rm e n ta c ió n d ilu ye n d o la c o n ce n tra c ió n de los co m p o n e n te s o rg á n ico s , d e b id o al a lto C O D cr p a ra los e xc re m e n to s de g a n a d o , e l tie m p o m ás la rgo n e ce sa rio p a ra la fe rm e n ta c ió n y la g ran p é rd id a en e co n o m ía co m e rc ia l. C u a n d o la ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a gu a es m e n o r de c inco (5) v e ce s la de la ca n tid a d de e xc re m e n to s de g a n a d o ca rga do s , e l c a rb o n o o rg á n ico to ta l (C O T ) fre n te al v a lo r de C O D es m a yo r y la ta s a de fe rm e n ta c ió n se v u e lve b a ja ; e s to no es p re fe rib le . P o r e l c o n tra rio , cu a n d o la ca n tid a d p re d e te rm in a d a de a g u a es m ás de v e in te (20) v e c e s la d e l e xc re m e n to ca rg a d o , e l v a lo r de T O C d ism in u id o p ro vo ca u n a fa lta de n u tric ión n e ce sa ria p a ra la a lte rn a n c ia en la g e n e ra c ió n de b a c te ria s m e ta n ó g e n a s , y en c o n s e c u e n c ia la ta s a de fe rm e n ta c ió n se v u e lve le n ta y e s to p ro vo ca u n a p é rd id a de e fic ie n c ia e co n ó m ica ; e s to ta m p o c o es p re fe rib le .

No es p re fe rib le q u e u n a g ra n c a n tid a d de a g u a in h ib a la se p a ra c ió n de las m o lé cu la s o rg á n ica s u n id a s y p ro vo q u e la d ism in u c ió n de l p eso m o le cu la r de los o ch o co m p u e s to s o rg á n ico s de b a jo peso m o le c u la r c o n te n id o s en los e xc re m e n to s de g a n a d o , la a m in a c ió n y d ificu lte la sa ca riza c ió n . P or lo tan to , es d e s e a b le c a rg a r a g u a en el re c ip ie n te de re acc ión 2 en u na ca n tid a d igua l o m a yo r q u e c in co (5) v e ce s o igua l o m e n o r q u e v e in te v e c e s (20) la ca n tid a d de e xc re m e n to s de g a n a d o ca rga do s .

En el ca so de e xc re m e n to s de p o llo co m o el e xc re m e n to de g a n a d o , es d e se a b le c a rg a r a g u a en e l re c ip ie n te de re acc ión 2 en u n a ca n tid a d igua l o s u p e r io r a c in co (5) v e ce s o igua l o in fe rio r a v e in te v e ce s (20) la de los e xc re m e n to s de g a n a d o ca rg a d o s , p e ro es p a rtic u la rm e n te d e se a b le c a rg a r a g u a en e l re c ip ie n te de re acc ión 2 en u n a ca n tid a d igua l o s u p e r io r a c inco (5) v e ce s o igua l o in fe rio r a d ie z v e c e s (10) la de los e xc re m e n to s de p o llo ca rg a d o s . En el caso de e xc re m e n to s de ce rd o co m o el e xc re m e n to de g a n a d o , es d e s e a b le c a rg a r a g u a en e l re c ip ie n te de reacc ión 2 en u na ca n tid a d igua l o s u p e r io r a c in co (5) v e ce s o igua l o in fe rio r a v e in te v e ce s (20) la de los e xc re m e n to s de g a n a d o ca rg a d o s , p e ro es p a rtic u la rm e n te d e se a b le c a rg a r a gu a en e l re c ip ie n te de re acc ión 2 en u na ca n tid a d igua l o s u p e r io r a c in co (5) v e ce s o igua l o in fe rio r a d oce v e ce s (12) la de los e xc re m e n to s de ce rd o ca rg a d o s .

U n v a lo r de la p re s ió n en e l re c ip ie n te de re acc ión d u ra n te e l p ro c e sa m ie n to seg ún la ca n tid a d de e xc re m e n to s de g a n a d o ca rg a d o s y un v a lo r de te m p e ra tu ra en e l re c ip ie n te de re acc ión según e l v a lo r de p re s ió n , se e s ta b le ce n en los m e d io s de co n tro l 6 p o r a n tic ip a d o . A d e m á s, las te m p e ra tu ra s a las q u e se in ic ia y se d e tie n e la a g ita c ió n se e s ta b le ce n en los m e d io s de co n tro l 6 p o r a n tic ip a do .

La p res ió n q ue se v a a a ju s ta r es u n a p res ió n n e ce sa ria p a ra c o n v e rtir los e xc re m e n to s de g a n a d o en co m b u s tib le a p ro p ia d o p a ra la g e n e ra c ió n de e n e rg ía p o r g a s ifica c ió n .

S e su m in is tra v a p o r sa tu ra d o a a lta p res ió n en e l re c ip ie n te de re acc ión 2 a tra vé s de l co n d u c to de su m in is tro de v a p o r 4b d isp u e s to p o r e n c im a d e l e je g ira to rio h o rizo n ta l 3a. La te m p e ra tu ra d e n tro de l re c ip ie n te de re acc ión se a ju s ta a u n a te m p e ra tu ra d e te rm in a d a p o r u na p res ió n te ó r ic a de l v a p o r sa tu rad o .

La p res ió n d e n tro de l re c ip ie n te de re acc ión se e s ta b le ce d e sd e 0 ,62 M P a a 1 ,92 M Pa. C u a n d o la p res ió n en el re c ip ie n te de re acc ión es in fe rio r a 0 ,62 M Pa, no es p re fe rib le ya q u e q u e d a a m o n ia co y la e fic a c ia de fe rm e n ta c ió n es ba ja . P o r e l co n tra rio , cu a n d o la p res ió n su p e ra 1,9 M Pa, no es p re fe rib le p o rq u e la c a rb o n iza c ió n de las m a te ria s o rg á n ica s en e l líqu ido a va n za y la g e n e ra c ió n de g a s m e ta no lleva m ás tie m p o , p o r lo tan to , no se e sp e ra n g ra n d e s e fe c to s e co n ó m ico s . En el caso de e xc re m e n to s de po llo , la p res ió n en e l re c ip ie n te de re acc ión se m a n tien e d e s e a b le m e n te e n tre 0 ,62 M P a y 1,9 M Pa, y m ás p re fe rib le m e n te en un in te rva lo de 0 ,69 M P a a 0 ,84 M Pa. En e l caso de e xc re m e n to s p o rc in o s , la p res ió n se m a n tie n e d e se a b le m e n te e n tre 0 ,62 M P a y 1,9 M Pa, m á s p re fe rib le m e n te en un in te rva lo d e sd e 0 ,76 M P a a 0 ,85 M Pa.

S e in ic ia la a g itac ió n en el re c ip ie n te de re acc ión , m ie n tra s se in ye c ta va p o r, cu a n d o la te m p e ra tu ra de la p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión a lca n za los 100°C y se d e tie n e cu a n d o la te m p e ra tu ra de l m ism o su p e ra los 125°C. La razón p o r la q ue se in ic ia la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra a lca n za los 100°C es q ue , a m e d id a q u e la te m p e ra tu ra de los co m p u e s to s o rg á n ico s c o n te n id o s en el líqu ido ta m b ié n a lca n za los 100°C, la a g ita c ió n hace q ue la d e sco m p o s ic ió n a n ive l m o le c u la r se v u e lv a m ás fá c il y a c tiva e l m o v im ie n to m o le c u la r al c o lis io n a r los co m p u e s to s o rg á n ico s c o n tra las p a la s de a g itac ió n . La razón p o r la q ue la a g ita c ió n se d e tie n e cu a n d o la te m p e ra tu ra su p e ra los 125°C es q ue a e sa te m p e ra tu ra los co m p u e s to s o rg á n ico s co n te n id o s en el líqu ido ca rg a d o ya se han saca rizad o , a m in a d o y d e s c o m p u e s to en co m p u e s to s de b a jo peso m o lecu la r.

Es d e s e a b le c o m e n z a r la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra de la p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión a lca n za los 100°C y d e te n e r la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra su p e ra los 125°C p a ra e l caso en el q u e los e xc re m e n to s de g a n a d o son e xc re m e n to s de p o llo o e xc re m e n to s de ce rdo ; m ás p re fe rib le m e n te , la a g itac ió n c o m ie n z a a 100°C y te rm in a cu a n d o la te m p e ra tu ra a u m e n ta en un in te rva lo de 135°C a 140°C.

Los m e d io s de co n tro l 6 co n tro la n los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r 4 y los m e d io s de a ju s te de p res ió n 5 p ara m a n te n e r la te m p e ra tu ra y la p re s ió n en el re c ip ie n te de re acc ión 2 a u n a te m p e ra tu ra y p res ió n p re d e te rm in a d a s , b a sá n d o se en los re su lta d o s de d e te cc ió n de l s e n s o r de te m p e ra tu ra 7 y el s e n s o r de p res ió n 6, re sp e c tiva m e n te .

Los m e d io s de co n tro l 6 d e tie n e n la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra de la p arte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión a lc a n z a la te m p e ra tu ra p re d e te rm in a d a , co n tro la n los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r 4 p a ra d e te n e r la inye cc ió n de v a p o r y co n tro la n los m e d io s de a ju s te de p res ió n 5 p a ra lib e ra r la v á lv u la de a ju s te de p res ió n 51. Este p ro ce d im ie n to hace q u e el v a p o r a a lta p res ió n en el re c ip ie n te de re acc ión se d e s c a rg u e en el tu b o de e sc a p e 5b p a ra re d u c ir la p res ió n d e n tro d e l re c ip ie n te de re acc ión 2.

C on e s te p ro ce d im ie n to , las m o lé cu la s u n id a s de h id ro ca rb u ro s , p ro te ína s, g ra sa s co n te n id a s en los e xc re m e n to s de g a n a d o , ta le s co m o e xc re m e n to s de p o llo o e s tié rco l de ce rd o o p ie n so , cu a n d o se d ig ie re n , se sep a ra n , se d e sco m p o n e n y se p ro d u ce n c a m b io s en las p ro p ie d a d e s de m o n o sa cá rid o s , a m in o á c id o s y á c id o s g ra so s sup e rio res . El líqu ido q ue c o n tie n e co m p u e s to s o rg á n ico s de b a jo p eso m o le c u la r se d e s c a rg a a tra vé s de l p u e rto de su m in is tro 2b, y se su m in is tra a tra vé s de un s e p a ra d o r de líq u id o -só lid o 12 a un re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n p a ra p ro c e d e r a la fe rm e n ta c ió n de m e ta no , y se e x tra e g as m e ta no . El p ro ce so de fe rm e n ta c ió n de m e ta no , s u m in is tra d o al re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n , se p u e d e re a liz a r sin p a s a r a tra vé s de l s e p a ra d o r de líq u id o -só lid o 12. S in e m b a rg o , e l uso del s e p a ra d o r de líq u id o -só lid o 12 es p re fe rib le p o rq u e p ue de n e lim in a rse m a te ria s e x tra ñ a s ta le s com o tro zo s de b o lsas de p lá s tico o p e q u e ñ a s p ie d ras .

D e s c rip c ió n d e re a liza c io n e s

R e a liza c ió n 1

D e sp u é s de l tra ta m ie n to de los e x c re m e n to s de p o llo , en la R ea liza c ión 1 se e xa m in ó e l o lo r a a m o n ia co y u na ca n tid a d de g as m e ta no . S e ca rg a n 750 kg de e xc re m e n to s de p o llo y 4550 kg de a g u a co rrie n te , e q u iva le n te a 6 v e ce s los e xc re m e n to s de p o llo , en e l re c ip ie n te de re acc ión . Los tra ta m ie n to s h id ro té rm ico s se re a liza ro n b a jo d ife re n te s co n d ic io n e s , co m o se m u e s tra en la T a b la 1, de te m p e ra tu ra y p res ió n de l re c ip ie n te de re a cc ió n 2 y e l n ú m e ro de re vo lu c io n e s de la a g itac ió n . Se m id ie ron C O D cr, pH , o lo r a a m o n ia co y ta m b ié n se m id ió e l v o lu m e n de g a s m e ta no g e n e ra d o d e sp u é s s u m in is tra r e l líqu ido so m e tid o a tra ta m ie n to h id ro té rm ico a un re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n . Los re su lta d o s se m u es tra n en la T a b la 1. La te m p e ra tu ra de l re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n , la c o n d ic ió n de la te m p e ra tu ra de la fe rm e n ta c ió n u sa d a en el re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n , e s ta b a en un in te rva lo de 30°C a 44°C .

T a b la 1

El c o m b u s tib le d e sp u é s d e l tra ta m ie n to h id ro té rm ico tie n e p re fe rib le m e n te ca ra c te rís tic a s q ue re ve la n q ue e l a m o n ia co e s tá cas i en el lím ite de la d e te cc ió n , e l pH ca e en un in te rva lo de 5 ,6 a 7 ,5 y la ca n tid a d de g a s g e n e ra d o es la m a yo r c a n tid a d p os ib le . P ara los re su lta d o s de la e va lu a c ió n en la T a b la 1, "N G " se e m p le a cu a n d o el o lo r a a m o n ia co es o lo ro so , "a ce p ta b le s " cu a n d o el o lo r a a m o n ia co se re du ce y la ca n tid a d de v o lu m e n de g as es m ayo r, y "e xce le n te s " cu a n d o la ca n tid a d de v o lu m e n de g a s es e le va d a y e l g a s e s tá e xe n to de o lo r a a m o n ia co . P ara los e xp e rim e n to s 6 a 9, "B u e n o s" se e m p le a co n s id e ra n d o un p u n to de v is ta e co n ó m ico p o rq u e la c a n tid a d n e ce sa ria de v a p o r es m a yo r a u n q u e la ca n tid a d de l v o lu m e n de g as se a e le v a d a y e l g as e s té e xe n to de o lo r a a m o n ia co .

C o m o se o b se rva a p a rtir de los E xp e rim e n to s 1 a 9, cu a n d o la te m p e ra tu ra d e l líqu ido en el re c ip ie n te de re acc ión 2 es igua l a 125°C o s u p e r io r y la p res ió n en el re c ip ie n te de re acc ión 2 es igua l a 0 ,65 M P a o su p e rio r, e n to n ce s el v a lo r de pH es 7 ,5 y el g as m e ta no g e n e ra d o es igua l a 88 m 3/d ía o m ás, y se o b s e rva u na re du cc ió n de l o lo r a a m on iaco . En p a rticu la r, cu a n d o la te m p e ra tu ra d e l líqu ido en el re c ip ie n te de re acc ión 2 es igua l a 135°C o s u p e r io r y la p res ió n d e n tro de l re c ip ie n te es igua l a 0 ,76 M P a o sup e rio r, e l v a lo r d e l pH d ism in u ye a un in te rva lo de 5 ,6 a 7 ,0 y la ca n tid a d de g a s m e ta no g e n e ra d o es igua l a 102 m 3/d ía o m ás y e l g a s e s tá e xe n to de o lo r a a m o n ia co . Se co n firm a q u e e sa c o n d ic ió n es p re fe rib le . M ie n tra s tan to , la c o n d ic ió n en la q ue la te m p e ra tu ra de l líqu ido en e l re c ip ie n te es igua l a 160°C o s u p e r io r ta m b ié n es p re fe rib le p o rq u e la ca n tid a d de l g a s g e n e ra d o es igua l a 102 m 3/d ía o m ás y e l g a s e stá e xe n to de o lo r a a m o n ía co , p e ro no es re n ta b le d e b id o a la n eces id ad de u na g ra n ca n tid a d de va p o r. En a lg u no s caso s, e l líqu ido es á c id o con un v a lo r de pH de 5,6, en ese ca so es n e ce sa rio un p ro ce so de n e u tra liza c ió n .

D esde un p un to de v is ta c o m e rc ia l, es d e s e a b le la c o n d ic ió n en la q u e la te m p e ra tu ra de l líqu ido en el re c ip ie n te 2 e s té en un in te rva lo de 135°C a 140°C y la p res ió n d e n tro de l re c ip ie n te e s té en un in te rva lo de 0 ,76 M P a a 0 ,85 M Pa, cu a n d o e l v a lo r de pH es 7 y la c a n tid a d de g a s g e n e ra d o e s tá en un in te rva lo de 102 m 3/d ía a 139 m 3/d ía o m ás y el g a s e s tá e xe n to de o lo r a a m o n ia co .

R e a liza c ió n 2

C a m b ia n d o la ca n tid a d de a gu a p a ra d ilu c ió n a u na ca n tid a d c a rg a d a de e xc re m e n to s de po llo , en la R ea liza c ión 2 se e xa m in ó e l o lo r a a m o n ia co y u na ca n tid a d de g a s m e ta no . S e ca rg a ro n 750 kg de e xc re m e n to s de p o llo y a gua co rr ie n te e q u iva le n te a de cu a tro (4) a v e in te (20) v e ce s la de los e xc re m e n to s de p o llo , en el re c ip ie n te de reacc ión . Los tra ta m ie n to s h id ro té rm ico s se re a liza ro n b a jo d ife re n te s co n d ic io n e s , co m o se m u e s tra en los e xp e rim e n to s en la T a b la 2, de la te m p e ra tu ra q ue v a ría de 112°C a 180°C y la p res ió n d e n tro d e l re c ip ie n te de re acc ión 2 q u e v a r ía en un in te rva lo de 0 ,38 M P a a 1,5 M P a y e l n ú m e ro de re vo lu c io n e s de la a g ita c ió n q ue v a ría de 3 a 6 rpm . De m a ne ra s im ila r a los E xp e rim e n to s 1 a 9 en la T a b la 1, se m id ió C O D cr, pH y o lo r a a m o n ia co y ta m b ié n se m id ió el vo lu m e n de g a s m e ta no g e n e ra d o d e sp u é s de s u m in is tra r e l líqu ido so m e tid o a tra ta m ie n to h id ro té rm ico a un re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n . Los re su lta d o s se m u es tra n en la T a b la 2. P ara los e xp e rim e n to s 10 a 18, de m a n e ra s im ila r a los e xp e rim e n to s 1 a 9, la te m p e ra tu ra de l re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n , la c o n d ic ió n de te m p e ra tu ra de la fe rm e n ta c ió n u sa d a en el re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n , e s ta b a en un in te rva lo de 30°C a 44°C.

P ara los re su lta d o s de la e va lu a c ió n en la T a b la 2, "N G " se e m p le a cu a n d o el o lo r a a m o n ia co es o lo ro so , "a ce p ta b le s " cu a n d o el o lo r a a m o n ia co se re du ce y la ca n tid a d de l v o lu m e n de g as es m ayo r, y "e xce le n te s " cu a n d o la ca n tid a d de v o lu m e n de g a s es e le v a d a y e l g as e s tá e xe n to de o lo r a a m o n ia co . P ara los e xp e rim e n to s 15 a 18, "B u e n o s" se e m p le a c o n s id e ra n d o un p un to de v is ta e co n ó m ico p o rq u e la ca n tid a d n e ce sa ria de v a p o r es m a yo r a u n q u e la can tida d d e l v o lu m e n de g as sea e le va d a y e l g a s e s té e xe n to de o lo r a am on iaco .

C om o se o b s e rva a p a rtir de los E xp e rim e n to s 10 a 18, se co n firm a q u e es d e se a b le q u e la ca n tid a d de a g u a co rrie n te se a de c in co (5) a v e in te (20) v e ce s la de la c a rg a de los e xc re m e n to s de p o llo s . La co n d ic ió n en la q u e la te m p e ra tu ra d e l re c ip ie n te de re acc ión 2 es igua l a 155°C o s u p e r io r ta m b ié n es d e se a b le p o rq u e e l g a s e s tá e xe n to de o lo r a a m o n ia co , p e ro no es re n ta b le d e b id o a la n eces id ad de u na g ra n ca n tid a d de vap o r.

R e a liza c ió n 3

D espu és d e l tra ta m ie n to de e xc re m e n to s de ce rdo , se e xa m in ó el o lo r a a m o n ia co y u n a ca n tid a d de g a s m e ta no en la R ea liza c ión 3. Los tra ta m ie n to s h id ro té rm ico s se re a liza ro n b a jo d ife re n te s co n d ic io n e s , co m o se m u e s tra en los E xp e rim e n to s 19 a 25 en la T a b la 3, de te m p e ra tu ra d e l líqu ido en el re c ip ie n te de re acc ión 2, de p res ió n d e n tro del re c ip ie n te de re acc ión , de ca n tid a d de a gu a de d ilu c ió n y de n ú m e ro de re vo lu c io n e s de a g ita c ió n . Se m id ió C O D cr d e sp u é s de l tra ta m ie n to h id ro té rm ico , e l pH y e l o lo r a a m o n ia co y ta m b ié n se m id ió e l v o lu m e n de g a s m e ta no g e n e ra d o d e sp u é s de s u m in is tra r e l líqu ido so m e tid o a tra ta m ie n to h id ro té rm ico a un re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n . Los re su lta d o s se m u e s tra n en la T a b la 3. La te m p e ra tu ra de l re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n , la c o n d ic ió n de te m p e ra tu ra de la fe rm e n ta c ió n u sa d a en e l re c ip ie n te de fe rm e n ta c ió n , e s ta b a en un in te rva lo de 30°C a 44°C .

T a b la 3

C o m o re su ltad o , en un ca so en e l q u e la te m p e ra tu ra de l líqu ido es igua l a 125°C o s u p e r io r y la p re s ió n en el re c ip ie n te de re acc ión es igua l a 0 ,65 M P a o sup e rio r, e n to n c e s los va lo re s de pH d ism in u ye n en un in te rva lo de 6,8 a 7 ,5 , e l gas e s tá e xe n to de o lo r a a m o n ia co o e l o lo r se re du ce , y la ca n tid a d de g a s m e ta n o g e n e ra d a es igua l a 71 m 3/d ía o m ás; se co n firm ó q u e e sa co n d ic ió n de p ro ce sa m ie n to e ra d e se a b le . En p a rticu la r, se co n firm ó q ue e ra d e s e a b le q u e la p res ió n en el re c ip ie n te de re acc ión e s tu v ie ra en un in te rva lo de 0 ,76 M P a a 0 ,85 M Pa, los va lo re s de pH e s tu v ie ra n en un in te rva lo de 6,8 a 7 ,5 , el g a s e s tu v ie ra e xe n to de o lo r a a m o n ia co o e l o lo r se re du je ra , la ca n tid a d de g a s m e ta no g e n e ra d a fu e ra igua l a 99 m 3/d ía o m ás y la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión e s tu v ie ra en un in te rva lo de 135°C a 140°C. La co n d ic ió n en la q u e la te m p e ra tu ra de l re c ip ie n te de re acc ión 2 es igua l a 160°C o s u p e r io r ta m b ié n es d e se a b le p o rq u e el g as e s tá e xe n to de o lo r a a m o n ia co , p e ro no es re n ta b le d e b id o a la n eces id ad de u n a g ran ca n tid a d de vap o r.

E xp licac ió n de los n ú m e ro s de re fe re n c ia

2 re c ip ie n te de re acc ión

2a p u e rto de ca rg a

2b p u e rto de su m in is tro

3 m e d io s de ag itac ió n

3a e je g ira to rio h o rizo n ta l

3b p a la s de ag itac ió n

3c m o to r de a cc io n a m ie n to

4 m e d io s de inye cc ió n de v a p o r

4 a ca ld e ra

4b co n d u c to de su m in is tro de v a p o r

5 m e d io s de a ju s te de p res ión

5a v á lv u la de a ju s te de p res ió n

5b tu b o de e sca p e

6 m e d io s de con tro l

7 s e n s o r de te m p e ra tu ra

8 s e n s o r de p res ión

s ile n c ia d o r

d is p o s itivo de e n fr ia m ie n to

e q u ip o de tra ta m ie n to de a gu as re s idu a le s

s e p a ra d o r de líq u id o -só lid o

Claims (7)

R E IV IN D IC A C IO N E S

1. Un m é to do de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le , q u e co m p re n d e las e ta p a s de:

- c a rg a r e xc re m e n to s de g a n a d o en un re c ip ie n te de re acc ión (2) y c a rg a r a g u a cu ya can tid a d es igua l o s u p e rio r a c in co v e ce s o igua l o in fe rio r a v e in te v e ce s la ca n tid a d de e xc re m e n to s de g a n a d o ca rg a d o s ;

- in y e c ta r v a p o r sa tu ra d o q ue tie n e u na p res ió n de 0 ,62 M P a o s u p e r io r o de 1,9 M P a o in fe rio r en e l re c ip ie n te de re acc ión d e sp u é s de c a rg a r los e xc re m e n to s de g a n a d o y e l agua;

- re d u c ir e l p e so m o le cu la r m e d ia n te d e sco m p o s ic ió n de las m o lé cu la s o rg á n ica s u n id a s c o n te n id a s en los e xc re m e n to s de g a n a d o , m ie n tra s se e lim in a el a m o n ia co a g ita n d o e l co n te n id o d e l re c ip ie n te de re acc ión con inye cc ió n de va p o r; y

- d e te n e r la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra de u n a p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión a lca n za los 125°C o sup e rio r.

2. El m é to do de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le según la re iv in d ica c ió n 1, en d o n d e la a g ita c ió n se in ic ia en un m o m en to en e l q u e la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión a lca n za los 100°C.

3. El m é to do de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le según la re iv in d ica c ió n 1 o 2, q u e co m p re n d e las e ta p a s de:

- c a rg a r e xc re m e n to s de p o llo co m o e l e xc re m e n to de g a n a d o en el re c ip ie n te de re acc ión y

- c a rg a r a g u a cu ya ca n tid a d es igua l o s u p e r io r a c inco v e ce s o igua l o in fe rio r a d ie z v e ce s la ca n tid a d de e xc re m e n to s de p o llo ca rg a d o s ;

- in y e c ta r v a p o r sa tu ra d o q u e tie n e u na p res ió n de 0 ,62 M P a o s u p e r io r o 0 ,84 M P a o in fe rio r en el re c ip ie n te de re acc ión d e sp u é s de c a rg a r los e xc re m e n to s de p o llo y e l a gu a ;

- re d u c ir e l peso m o le c u la r m e d ia n te d e sco m p o s ic ió n de las m o lé cu la s o rg á n ica s u n id a s co n te n id a s en los e xc re m e n to s de po llo , m ie n tra s se e lim in a el a m o n ia co a g ita n d o el co n te n id o de l re c ip ie n te de re acc ión con inye cc ió n de va p o r; y

- d e te n e r la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra de la p arte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión a u m e n ta h asta un in te rva lo de 125°C a 140°C.

4. El m é to d o de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le según la re iv in d ica c ió n 1 o 2, q u e co m p re n d e las e ta p a s de:

- c a rg a r e xc re m e n to s de ce rd o co m o el e xc re m e n to de g a n a d o en el re c ip ie n te de re acc ión y - c a rg a r a g u a c u y a ca n tid a d es igua l o s u p e r io r a d ie z v e c e s o igua l o in fe rio r a d oce v e c e s la ca n tid a d de e xc re m e n to s de ce rd o ca rg a d o s ;

- in y e c ta r v a p o r sa tu ra d o q ue tie n e u n a p res ió n de 0 ,76 M P a o s u p e r io r o 0 ,85 M P a o in fe rio r en el re c ip ie n te de re acc ión d e sp u é s de c a rg a r los e x c re m e n to s de ce rd o y e l agua;

- re d u c ir e l p e so m o le cu la r m e d ia n te d e sco m p o s ic ió n de las m o lécu la s o rg á n ica s u n id a s c o n te n id a s en los e xc re m e n to s de ce rdo , m ie n tra s se e lim in a e l a m o n ia co a g ita n d o el co n te n id o de l re c ip ie n te de re acc ión con inye cc ió n de va p o r; y

- d e te n e r la a g ita c ió n cu a n d o la te m p e ra tu ra de la p arte in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión a u m e n ta h as ta un in te rva lo de 135°C a 140°C.

5. Un a p a ra to de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le (1) u tiliz a d o p a ra p ro d u c ir c o m b u s tib le a p a rtir de e xc re m e n to s de g a n a d o seg ún e l m é to do d e sc rito en la re iv in d ica c ió n 1 o 2, q u e co m p re n d e :

- un re c ip ie n te de re acc ión (2) q u e co m p re n d e m e d io s de a g ita c ió n (3) y en e l q u e se p ue de n a lm a c e n a r y tra ta r los e xc re m e n to s de g a n a d o ;

- un p u e rto de c a rg a (2a) p ro p o rc io n a d o en e l re c ip ie n te de re acc ión p a ra c a rg a r los e xc re m e n to s de g a n a d o y e l a g u a en el re c ip ie n te de re acc ión ;

- un p u e rto de su m in is tro (2b) p ro p o rc io n a d o en el re c ip ie n te de re acc ión p a ra c o n d u c ir un líqu ido q u e co n tie n e co m p u e s to s o rg á n ico s de b a jo p eso m o le c u la r o b te n id o m e d ia n te tra ta m ie n to de re acc ión h id ro té rm ica de los e xc re m e n to s de g a n a d o , en d o n d e el p ue rto de ca rg a y e l p ue rto de su m in is tro tie n e n e s tru c tu ra s se lla d a s con se lla d o s re s is te n te s a u n a te m p e ra tu ra y p res ió n e le va d a s de l re c ip ie n te de re acc ión cu a n d o el líqu ido se som e te al tra ta m ie n to h id ro té rm ico ;

- m e d io s de inye cc ió n de v a p o r (4) p a ra in y e c ta r v a p o r sa tu ra d o a p res ió n e le v a d a en el re c ip ie n te de re acc ión en e l q ue se ca rg a n los e xc re m e n to s de g an ad o ,

- un s e n s o r de te m p e ra tu ra (7) q u e m id e la te m p e ra tu ra en u na p o rc ió n in fe rio r d e l re c ip ie n te de re acc ión , y

- m e d io s de co n tro l (6) q ue co n tro la n la inye cc ió n de l v a p o r sa tu ra d o u sa n d o los m e d io s de inye cc ió n de v a p o r p a ra m a n te n e r la p res ió n d e l re c ip ie n te de re acc ión en un in te rva lo de 0 ,62 M P a a 1,9 M Pa, co n tro la n el in ic io d e l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m e n to en e l q ue la te m p e ra tu ra en la p arte in fe rio r del re c ip ie n te de re acc ión p a sa de 100°C , y co n tro la n la d e te n c ió n d e l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m e n to en el q u e la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r a lca n za 125°C.

6. El a p a ra to de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le según la re iv in d ica c ió n 5, en d o n d e los e xc re m e n to s de g a n a d o son e xc re m e n to s de po llo , y en d o n d e los m e d io s de co n tro l co n tro la n la inye cc ió n d e l v a p o r sa tu ra d o u sa n d o los m edios de inye cc ió n de v a p o r p a ra m a n te n e r la p res ió n de l re c ip ie n te de re acc ión en un in te rva lo de 0 ,69 M P a a 0 ,84 M Pa, co n tro la n el in ic io d e l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m e n to en el q ue la te m p e ra tu ra en la p arte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión p a sa de 100°C, y co n tro la n la d e te n c ió n d e l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m en to en e l q ue la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r a lca n za un v a lo r en un in te rva lo de 135°C a 140°C.

7. El a p a ra to de p ro d u cc ió n de co m b u s tib le según la re iv in d ica c ió n 5, en d o n d e los e xc re m e n to s de g a n a d o son e xc re m e n to s de ce rdo , y en d o n d e los m e d io s de co n tro l co n tro la n la inye cc ió n de l v a p o r sa tu ra d o u sa n d o los m edios de inye cc ió n de v a p o r p a ra m a n te n e r la p res ió n de l re c ip ie n te de re acc ión en un in te rva lo de 0 ,76 M P a a 0 ,85 M Pa, co n tro la n el in ic io d e l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m e n to en el q ue la te m p e ra tu ra en la p arte in fe rio r de l re c ip ie n te de re acc ión p a sa de 100°C, y co n tro la n la d e te n c ió n d e l fu n c io n a m ie n to de los m e d io s de a g ita c ió n en un m o m en to en e l q ue la te m p e ra tu ra en la p a rte in fe rio r a lca n za un v a lo r en un in te rva lo de 135°C a 140°C.