BR202022026224U2

BR202022026224U2 - HOUSEHOLD DEVICE FOR PROCESSING ORGANIC WASTE

Info

Publication number: BR202022026224U2
Application number: BR202022026224-7U
Authority: BR
Inventors: Juan Manuel Salvagno Roselli; Julio Ezequiel Ariztia
Original assignee: Juan Manuel Salvagno Roselli; Julio Ezequiel Ariztia
Priority date: 2022-05-17
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2023-11-28
Also published as: FR3135635A3; CL2022003676U1; ES1299984Y; ES1299984U

Abstract

Apresenta-se um dispositivo de escala doméstica para o processamento de resíduos orgânicos gerados durante os processos de preparação de alimentos e nas atividades culinárias no lar. O dispositivo consiste em quatro (4) partes: cabeça trituradora (1) que inclui uma zona de inoculação; cartucho de armazenamento (8,8’), tanque de lixiviado (11) e sistema de controle (5). Esse dispositivo permite a transformação e recuperação do valor biológico e energético dos resíduos por meio de um processo que é realizado em quatro (4) etapas: trituração do material, inoculação com microrganismos eficientes, estacionamento em anaerobiose e separação de lixiviados, de acordo com as partes do dispositivo que se encontram encaixadas funcionalmente no interior de um móvel modular, com a aparência de um móvel comum de cozinha.A household-scale device is presented for processing organic waste generated during food preparation processes and culinary activities at home. The device consists of four (4) parts: grinding head (1) which includes an inoculation zone; storage cartridge (8.8'), leachate tank (11) and control system (5). This device allows the transformation and recovery of the biological and energetic value of waste through a process that is carried out in four (4) stages: crushing the material, inoculation with efficient microorganisms, parking in anaerobic conditions and separation of leachate, in accordance with the parts of the device that are functionally fitted inside a modular piece of furniture, with the appearance of a common kitchen piece of furniture.

Description

[001] O presente Modelo de Utilidade está compreendido na área da Biotecnologia e Engenharia Ambiental aplicada a resíduos orgânicos. Em particular, este Modelo de Utilidade refere-se especificamente a um dispositivo de escala doméstica para o processamento de resíduos orgânicos gerados durante os processos de preparação de alimentos e as atividades culinárias no lar. Este dispositivo tem as dimensões e características de uso de um eletrodoméstico comum encontrado habitualmente nas casas. Por essa razão, seu funcionamento, sua manutenção e limpeza são simples. Com estas características, o dispositivo da invenção visa criar uma ferramenta para que os membros de um conjunto habitacional, ou os habitantes de uma cidade, possam classificar seus resíduos orgânicos com mais facilidade e dar-lhes um destino adequado, de forma prática, eficaz e econômica.[001] This Utility Model is included in the area of Biotechnology and Environmental Engineering applied to organic waste. In particular, this Utility Model specifically refers to a household-scale device for processing organic waste generated during food preparation processes and culinary activities in the home. This device has the dimensions and usage characteristics of a common household appliance commonly found in homes. For this reason, its operation, maintenance and cleaning are simple. With these characteristics, the device of the invention aims to create a tool so that members of a housing complex, or the inhabitants of a city, can classify their organic waste more easily and give it an appropriate destination, in a practical, effective and efficient way. economic.

BACKGROUND AND STATE OF THE TECHNIQUE

[002]Dispor de sistemas que promovam, facilitem e forneçam eficiência à classificação, reutilização e revalorização dos resíduos ORGÂNICOS urbanos domésticos e comerciais (hotéis, restaurantes, mercados) é uma necessidade crescente da sociedade atual.[002] Having systems that promote, facilitate and provide efficiency in the classification, reuse and revaluation of domestic and commercial urban ORGANIC waste (hotels, restaurants, markets) is a growing need in today's society.

[003] Sabe-se também que os resíduos desse tipo são um dos problemas principais nas cidades, sobretudo quando são derramados fora das lixeiras, tornando-se o foco de atração de animais necrófagos, insetos e da exalação de odores desagradáveis. Além disso, sabe-se que muitos desses materiais fazem parte das descargas depositadas em lixões ou aterros sanitários, que terminam seu ciclo contaminando as camadas e produzindo gases de efeito estufa, como metano e dióxido de carbono.[003] It is also known that waste of this type is one of the main problems in cities, especially when it is spilled outside of garbage bins, becoming the focus of attraction for scavenging animals, insects and the exhalation of unpleasant odors. Furthermore, it is known that many of these materials are part of discharges deposited in landfills or landfills, which end their cycle by contaminating the layers and producing greenhouse gases, such as methane and carbon dioxide.

[004] O estado da arte oferece soluções muito variadas, mas às vezes muito complexas e caras que, basicamente, estão dirigidas ao processamento de resíduos orgânicos industriais ou ao tratamento de imensas quantidades de resíduos orgânicos provenientes da coleta em bruto do lixo domiciliar, mesmo que tenha sido pré-classificado para separar os resíduos orgânicos. Também existem algumas invenções, uma minoria, que estão dirigidas a resíduos de escala doméstica, mas todas elas falham no tamanho dos dispositivos, que devem ser colocados em recintos pequenos, ou na complexidade, sendo necessário acoplar diversos dispositivos para cobrir as etapas de processamento quando a decomposição é parcialmente anaeróbia, ou na decomposição simplesmente aeróbia, inclusive a céu aberto. Algumas soluções propostas na arte anterior implicam uma manutenção cara, complexa e muito frequente.[004] The state of the art offers very varied, but sometimes very complex and expensive, solutions that are basically aimed at the processing of industrial organic waste or the treatment of immense quantities of organic waste arising from the gross collection of household waste, even that has been pre-sorted to separate organic waste. There are also some inventions, a minority, that are aimed at household-scale waste, but all of them fail in the size of the devices, which must be placed in small spaces, or in the complexity, making it necessary to couple several devices to cover the processing steps when decomposition is partially anaerobic, or decomposition is simply aerobic, including in the open air. Some solutions proposed in the prior art involve expensive, complex and very frequent maintenance.

[005] Quanto à tecnologia anterior, o modelo de utilidade atual apresenta as seguintes diferenças significativas:[005] Regarding previous technology, the current utility model presents the following significant differences:

[006] É um dispositivo de uso doméstico destinado a ser usado em móveis de cozinhas residenciais, ao contrário da grande maioria das invenções voltadas para processos de escala industrial;[006] It is a household device intended for use in residential kitchen furniture, unlike the vast majority of inventions aimed at industrial-scale processes;

[007] As etapas do processamento dos resíduos orgânicos estão concentradas em um único dispositivo físico, que, em escala doméstica, facilita o manejo do processo e o torna amigável para os usuários. Esta característica não foi identificada na arte prévia, embora existam certas invenções que têm apenas alguma/s das etapas desta invenção.[007] The organic waste processing steps are concentrated in a single physical device, which, on a domestic scale, facilitates the management of the process and makes it user-friendly. This feature has not been identified in the prior art, although there are certain inventions that have only some of the steps of this invention.

[008] O passo principal do processo é a fermentação por anaerobiose promovida por microrganismos, contribuindo para a aceitabilidade do processo por não exalar odores desagradáveis dentro do recinto doméstico.[008] The main step of the process is fermentation by anaerobiosis promoted by microorganisms, contributing to the acceptability of the process by not exuding unpleasant odors within the domestic environment.

[009] Consome menos energia elétrica, contém menos peças mecânicas e requer pouca manutenção.[009] It consumes less electrical energy, contains fewer mechanical parts and requires little maintenance.

[010]Na patente chinesa CN209872558 de Nanjing Shengrui Environmental Protection Technology Co Ltd, intitulada “Environment-friendly domestic wastewater waste treatment device”, próxima da arte da presente invenção, descreve-se um dispositivo de uso doméstico para tratamento de resíduos de cozinha sólidos e líquidos. No entanto, esse dispositivo apenas modifica o estado físico dos resíduos após o processo que propõe. De fato, o material extrudado é unicamente uma mistura desfeita e mesclada dos resíduos processados, sem nenhuma alteração química que impeça o armazenamento de resíduos por um período determinado de dias, sem que haja um aumento de pressão no recipiente de processo, exalação de odores desagradáveis de gases de decomposição não controlada e atração de insetos. Não se aplica fase anaerobiose e não se usam microrganismos eficientes (ME) sobre o produto obtido no processo. O desenho mecânico de funcionamento do dispositivo de CN209872558 requer, além disso, a circulação de água quando em operação, aumentando consideravelmente os volumes produzidos, sobretudo da fase de lixiviáveis, o que atenta contra um desenho compacto como o da presente invenção.[010] In the Chinese patent CN209872558 of Nanjing Shengrui Environmental Protection Technology Co Ltd, entitled “Environment-friendly domestic wastewater waste treatment device”, close to the art of the present invention, a household device for treating solid kitchen waste is described and liquids. However, this device only modifies the physical state of the waste after the process it proposes. In fact, the extruded material is simply a broken and mixed mixture of the processed waste, without any chemical change that would prevent the storage of waste for a specific period of days, without an increase in pressure in the process container, exhalation of unpleasant odors of gases from uncontrolled decomposition and attraction of insects. The anaerobic phase is not applied and efficient microorganisms (EM) are not used on the product obtained in the process. The mechanical operating design of the CN209872558 device also requires the circulation of water when in operation, considerably increasing the volumes produced, especially in the leachable phase, which undermines a compact design such as that of the present invention.

[011]Outra solução foi proposta na patente chinesa CN110314919 de Shenzhen Tangjia Equipment Co Ltd, intitulada “Kitchen garbage treatment device of environmental protection”, que os inventores também identificaram como próxima da arte da presente invenção.[011] Another solution was proposed in the Chinese patent CN110314919 of Shenzhen Tangjia Equipment Co Ltd, entitled “Kitchen garbage treatment device of environmental protection”, which the inventors also identified as close to the art of the present invention.

[012]A CN110314919 divulga um dispositivo para o tratamento dos resíduos de cozinha que é amigável ao meio ambiente. Compreende uma tremonha de alimentação, uma etapa de trituração e outra de separação de sólidos e líquidos. O eixo está disposto horizontalmente, mas a estrutura geral se assemelha ao dispositivo da presente invenção. Inclui ranhuras para ventilação e um ventilador ou soprador de ar para aumentar a eficiência.[012] CN110314919 discloses a device for treating kitchen waste that is environmentally friendly. It comprises a feeding hopper, a crushing stage and another for separating solids and liquids. The axis is arranged horizontally, but the general structure resembles the device of the present invention. Includes ventilation slots and a fan or air blower to increase efficiency.

[013]Embora a CN110314919 se refira a um artefato de uso doméstico para promover a reciclagem e reutilização de resíduos orgânicos domésticos, essa invenção difere muito da presente. Há uma primeira etapa de trituração, seguida por outra de extrusão e separação das fases líquida e sólida, mas esta última retém um alto conteúdo de umidade. Depois, na fase líquida, aplica-se um tratamento por filtração e luz ultravioleta para alcançar sua sanitização. Na fase sólida, faz-se a dessecação completa por ar forçado e por luz UV para eliminar patógenos. Consequentemente, o dispositivo que realiza o processo inclui mecanismos para gerar ar forçado e circuitos para emitir luz UV, mas não usa o método de fermentação em anaerobiose para estabilizar o material, nem usa ME. É um dispositivo de maior complexidade, que exige mais controle do processo e consome mais energia.[013] Although CN110314919 refers to an artifact for domestic use to promote the recycling and reuse of domestic organic waste, this invention differs greatly from the present one. There is a first crushing stage, followed by another of extrusion and separation of the liquid and solid phases, but the latter retains a high moisture content. Then, in the liquid phase, a filtration and ultraviolet light treatment is applied to achieve sanitation. In the solid phase, complete desiccation is carried out by forced air and UV light to eliminate pathogens. Consequently, the device that carries out the process includes mechanisms to generate forced air and circuits to emit UV light, but does not use the anaerobic fermentation method to stabilize the material, nor does it use ME. It is a more complex device, which requires more process control and consumes more energy.

[014] Outro dispositivo é apresentado na patente espanhola de modelo de utilidade ES1176384(U) intitulada “Sistema para la gestión integral de desechos domésticos” (Sistema para a gestão integral de resíduos domésticos), que os inventores também identificaram como próxima da arte da presente invenção. A ES1176384(U) está descrita como um sistema ou dispositivo para o armazenamento por separação e posterior processamento dos resíduos domésticos, que consta de uma base fixa com quatro (4) orifícios onde são instalados os diferentes receptáculos, um para recolher resíduos plásticos e metálicos, outro para recolher resíduos orgânicos, outro para vidro, e asas para a colocação de sacos de papel para recolher resíduos de papel. Embora o desenho e o modo de uso e localização sejam aplicáveis aos objetivos da presente invenção, a patente ES1176384(U) não realiza pré-tratamento dos resíduos, não é específica para resíduos orgânicos, não é apropriada para reduzir o volume dos resíduos, não estabiliza o material orgânico coletado para que o armazenamento possa durar vários dias, nem separa os lixiviados.[014] Another device is presented in the Spanish utility model patent ES1176384(U) entitled “Sistema para la gestión integral de desechos domestices” (System for the integral management of domestic waste), which the inventors also identified as close to the art of present invention. ES1176384(U) is described as a system or device for the storage by separation and subsequent processing of domestic waste, which consists of a fixed base with four (4) holes where different receptacles are installed, one for collecting plastic and metal waste , another to collect organic waste, another for glass, and handles for placing paper bags to collect paper waste. Although the design and mode of use and location are applicable to the objectives of the present invention, patent ES1176384(U) does not pre-treat waste, is not specific for organic waste, is not suitable for reducing the volume of waste, does not It stabilizes the collected organic material so that storage can last several days, nor does it separate the leachate.

[015] A presente invenção, em primeiro lugar, proporciona uma solução para o MANEJO de resíduos domiciliares orgânicos e inorgânicos de forma simples e amigável com o meio ambiente no contexto da vida urbana atual, e promove indiretamente um estímulo para a CLASSIFICAÇÃO desses resíduos em escala doméstica.[015] The present invention, firstly, provides a solution for the MANAGEMENT of organic and inorganic household waste in a simple and environmentally friendly way in the context of current urban life, and indirectly promotes a stimulus for the CLASSIFICATION of these wastes in domestic scale.

[016] Em segundo lugar, o dispositivo da invenção está desenhado para a UTILIZAÇÃO nas zonas de elaboração de alimentos DE CASAS DE TODO TIPO, incluindo também essas áreas em restaurantes, estabelecimentos comerciais, hotéis e instituições, além de dispensadores ambulantes de refeições e alimentos.[016] Secondly, the device of the invention is designed for USE in food processing areas OF HOUSES OF ALL TYPES, also including these areas in restaurants, commercial establishments, hotels and institutions, in addition to mobile meal and food dispensers .

[017] Em terceiro lugar, promove o processo de autogestão de resíduos orgânicos, melhorando os tempos para sua incorporação em solos e substratos, evitando a realização de compostagem a céu aberto, com os problemas que isso acarreta.[017] Thirdly, it promotes the process of self-management of organic waste, improving the times for its incorporation into soils and substrates, avoiding open composting, with the problems that this entails.

[018] Em quarto lugar, o dispositivo da invenção tem um desenho específico para ser o primeiro elo da cadeia de um sistema de gestão integral de resíduos orgânicos que, combinado com outros dispositivos físicos aos quais se acopla adequadamente, tem como objetivo a RECUPERAÇÃO e a REVALORIZAÇÃO do resíduo orgânico, completando seu processo com a produção de energia verde e/ou biofertilizante.[018] Fourthly, the device of the invention has a specific design to be the first link in the chain of an integral organic waste management system which, combined with other physical devices to which it is suitably coupled, aims to RECOVER and the REVALUATION of organic waste, completing its process with the production of green energy and/or biofertilizer.

[019] O objeto do presente modelo de utilidade é proporcionar o dispositivo que permite executar a primeira fase desse sistema de gestão integral de resíduos orgânicos em escala doméstica ou de baixos volumes, e está descrito e especificado nos parágrafos seguintes.[019] The purpose of this utility model is to provide the device that allows executing the first phase of this comprehensive organic waste management system on a domestic or low-volume scale, and is described and specified in the following paragraphs.

[020] O outro objeto do presente modelo de utilidade é proporcionar um dispositivo que facilite e promova a classificação na origem do lixo doméstico, de tão fácil operação como qualquer outro eletrodoméstico; evite o uso de sacos plásticos convencionais ou embalagens descartáveis para conter ou transportar resíduos; retire do circuito tradicional de acumulação de resíduos, de forma simples e econômica, a fração orgânica que representa mais de 50% dos resíduos, facilite a redução de até 40 ou 50% a mais sobre o volume dessa fração ao separar a umidade natural deste tipo de resíduos; e permita estabilizar o material tratado para estacioná-lo ou acumulá-lo sem os típicos odores empireumáticos dos processos de decomposição.[020] The other object of the present utility model is to provide a device that facilitates and promotes the classification at source of domestic waste, as easy to operate as any other household appliance; avoid using conventional plastic bags or disposable packaging to contain or transport waste; remove from the traditional waste accumulation circuit, in a simple and economical way, the organic fraction that represents more than 50% of the waste, facilitate the reduction of up to 40 or 50% more on the volume of this fraction by separating natural moisture of this type waste; and allows the treated material to be stabilized for storage or accumulation without the typical empyreumatic odors of decomposition processes.

BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[021] O dispositivo da invenção é um engenho para uso doméstico, desenhado para ser usado em qualquer casa comum, por exemplo, anexado à bancada de uma cozinha ou a qualquer outro lugar onde seja necessário.[021] The device of the invention is a device for domestic use, designed to be used in any common home, for example, attached to a kitchen counter or any other place where it is necessary.

[022]Este dispositivo pode processar, transformar e recuperar resíduos orgânicos por meio de um processamento feito em quatro (4) etapas: 1- Trituração do material; 2- Inoculação com microrganismos eficientes (ME); 3- Estacionamento em anaerobiose; 4- Separação de lixiviados.[022] This device can process, transform and recover organic waste through processing carried out in four (4) stages: 1- Grinding the material; 2- Inoculation with efficient microorganisms (ME); 3- Anaerobic parking; 4- Separation of leachate.

[023] Como resultado deste processo, obtém-se, por um lado, um material orgânico estabilizado de consistência pastosa com 75 a 80% de conteúdo de umidade e pH de 4 a 4,5, o que permite, em condições de anaerobiose, conservar o material no tempo sem que se decomponha e, por outro, obter um lixiviado orgânico líquido.[023] As a result of this process, on the one hand, a stabilized organic material with a pasty consistency is obtained with 75 to 80% moisture content and a pH of 4 to 4.5, which allows, in anaerobic conditions, preserving the material over time without decomposing and, on the other hand, obtaining a liquid organic leachate.

[024] Em concordância com as etapas do processo, o dispositivo da invenção está constituído por quatro (4) partes: • Cabeça trituradora que inclui uma zona de inoculação; • Cartucho de armazenamento; • Tanque de lixiviado; • Painel de controle elétrico e eletrônico programável.[024] In accordance with the process steps, the device of the invention is made up of four (4) parts: • Crusher head that includes an inoculation zone; • Storage cartridge; • Leachate tank; • Programmable electrical and electronic control panel.

[025] As partes do dispositivo estão encaixadas funcionalmente no interior de uma unidade modular, dando-lhe a aparência de um móvel padrão de cozinha.[025] The parts of the device are functionally fitted inside a modular unit, giving it the appearance of a standard kitchen unit.

[026]Segundo a presente invenção, entende-se por “unidade modular” todas as partes e elementos do dispositivo conformados e dispostos conjuntamente dentro de um móvel ou similar. Em sua realização preferencial, a unidade modular tem a aparência de um móvel de cozinha, tal como descrito mais adiante, que pode ser colocado, por exemplo, na altura da bancada ou embaixo dela.[026] According to the present invention, “modular unit” means all parts and elements of the device shaped and arranged together within a piece of furniture or similar. In its preferred embodiment, the modular unit has the appearance of a kitchen unit, as described below, which can be placed, for example, at countertop height or below it.

[027]O dispositivo da invenção também está desenhado como um primeiro dispositivo autônomo de um sistema de processamento integral. Tal sistema inclui outros instrumentos apropriados para receber e acumular os produtos do dispositivo da invenção, e para transportá-los a uma usina final de processamento do material acumulado. Esses produtos obtidos são potenciais substratos de alto valor biológico para biodigestores e/ou para produção de composto para fertilização orgânica.[027] The device of the invention is also designed as a first autonomous device of an integral processing system. Such a system includes other instruments suitable for receiving and accumulating the products of the device of the invention, and for transporting them to a final plant for processing the accumulated material. These obtained products are potential substrates of high biological value for biodigesters and/or for the production of compost for organic fertilization.

[028]Os dispositivos de recepção, acumulação e transporte não fazem parte do que se reivindica na presente invenção.[028] Reception, accumulation and transport devices are not part of what is claimed in the present invention.

BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS AND FIGURES.

[029] As figuras descritas a seguir ilustram gráfica e brevemente a invenção. Nelas foram inseridos os códigos numéricos que serão referidos mais adiante na descrição detalhada da invenção.[029] The figures described below graphically and briefly illustrate the invention. The numerical codes that will be referred to later in the detailed description of the invention were inserted into them.

[030] O significado de cada código numérico é elencado imediatamente abaixo: 1- Tremonha e cabeça do triturador 2- Motor elétrico 3- Bomba de inoculação 4- Depósito do inoculante 5- Sistema de controle elétrico e eletrônico programável 6- Transformador 7- PLC (Controle programável) 8- Cartucho de armazenamento em operação 8’- Cartucho de armazenamento para reposição (reserva) 9- Janela de inspeção do cartucho de armazenamento 10- Purgador de ar 11- Tanque de lixiviados do cartucho em operação 11’- Tanque de lixiviados do cartucho de reposição 12- Alças (agarradeiras) 13- Triturador 14- Seção transversal da parede lateral do móvel 15- Facas 16- Contra facas 17- Buchas de separação entre facas 18- Eixo de giro de facas 19- Corpo da tampa do cartucho de armazenamento 20- Alça rebatível 21- Gancho da tampa do cartucho de armazenamento 22- Gancho da tampa do purgador de ar 23- União Toggle Latch 24- Junta O-ring de selagem 25- Platina circular perfurada 26- Válvula de descarga do lixiviado 28- Válvula de carga do lixiviado 29- Tampa de válvula de carga de lixiviado 30- Alça (agarradeira) do tanque de lixiviado 31- Válvula de descarga do lixiviado 32- Plano inclinado da base do tanque de lixiviados 33- Moldura ortogonal para encaixe do tanque de lixiviado no plano inferior do cartucho de armazenamento 34- Pistão de impulso 35- Tampa superior da tremonha 36- Aba inferior de detenção do curso do pistão 37- Bico pulverizador do inoculante 38- Conexão ao depósito do inoculante 39- Bucha 40- Placa horizontal inferior do pistão 41- Platina de encaixe triturador/cartucho de armazenamento 42- Boca do depósito de inoculantes 43- Fundo cônico invertido do cartucho de armazenamento 44- Zona de encaixe do cartucho de armazenamento/tanque de lixiviados 45- Ancoragem fixa da alça do cartucho de armazenamento 46- Ancoragem rebatível da alça do cartucho de armazenamento 47- Tampa superior do móvel modular A- Volume funcional interior superior B- Volume funcional interior inferior 48- Tabique interno que separa volume A e B[030] The meaning of each numerical code is listed immediately below: 1- Hopper and crusher head 2- Electric motor 3- Inoculation pump 4- Inoculant deposit 5- Programmable electrical and electronic control system 6- Transformer 7- PLC (Programmable control) 8- Storage cartridge in operation 8'- Storage cartridge for replacement (reserve) 9- Storage cartridge inspection window 10- Air bleeder 11- Cartridge leachate tank in operation 11'- Storage tank leachate from the replacement cartridge 12- Handles (grabs) 13- Crusher 14- Cross section of the furniture side wall 15- Knives 16- Counter knives 17- Separation bushings between knives 18- Knife turning axis 19- Body of the lid storage cartridge 20- Folding handle 21- Storage cartridge lid hook 22- Air bleeder lid hook 23- Toggle Latch union 24- O-ring sealing gasket 25- Perforated circular plate 26- Leachate discharge valve 28- Leachate charging valve 29- Leachate charging valve cover 30- Leachate tank handle 31- Leachate discharge valve 32- Inclined plane of the leachate tank base 33- Orthogonal frame for fitting the leachate leachate tank on the lower plane of the storage cartridge 34- Impulse piston 35- Upper hopper cover 36- Lower piston stroke detent flap 37- Inoculant spray nozzle 38- Connection to the inoculant tank 39- Bushing 40- Plate lower horizontal piston 41- Crusher/storage cartridge fitting plate 42- Inoculant tank mouth 43- Inverted conical bottom of the storage cartridge 44- Storage cartridge/leachate tank fitting area 45- Fixed anchorage of the handle storage cartridge 46- Folding anchorage of the storage cartridge handle 47- Top cover of the modular cabinet A- Upper interior functional volume B- Lower interior functional volume 48- Internal partition that separates volumes A and B

[031]Figura 1. Plano completo do Dispositivo da invenção mostrando suas partes constitutivas e sua localização no mobiliário que o contém.[031] Figure 1. Complete plan of the Device of the invention showing its constituent parts and their location in the furniture that contains it.

[032] Figura 2A. Vista do plano superior da unidade de trituração (triturador) de resíduos segundo a invenção.[032] Figure 2A. Top view of the waste crushing unit (shredder) according to the invention.

[033] Figura 2B. Vista do plano frontal do triturador, na qual se identificam os elementos constituintes: tremonha, pistão, tampa, sistemas de facas e contra facas, eixo de rotação, aspersor, gancho tipo Toggle Latch.[033] Figure 2B. View of the crusher's frontal plane, in which the constituent elements are identified: hopper, piston, cover, knife and counter knife systems, rotation axis, sprinkler, Toggle Latch hook.

[034] Figura 2C. Vista do plano lateral do triturador.[034] Figure 2C. Side view of the crusher.

[035] Figura 3A. Plano que mostra a tampa do cartucho de armazenamento com o encaixe e fecho automático (estanque) do tipo Toggle Latch com o corpo do cartucho de armazenamento.[035] Figure 3A. Plan showing the storage cartridge lid with the Toggle Latch type automatic (watertight) fitting and closing with the storage cartridge body.

[036] Figura 3B Plano que mostra a tampa do cartucho de armazenamento com o encaixe e fecho automático (estanque) do tipo rosca-quarto de volta e O-ring com o corpo do cartucho de armazenamento.[036] Figure 3B Plan showing the lid of the storage cartridge with the fitting and automatic (watertight) closure of the quarter-turn thread type and O-ring with the body of the storage cartridge.

[037] Figura 4A. Plano que mostra o corpo do cartucho de armazenamento de forma cilíndrica com os detalhes do fecho tipo Toggle Latch, visor de inspeção, tubo purgador, platina perfurada, válvula de entrada de lixiviados e alças.[037] Figure 4A. Plan showing the body of the cylindrical storage cartridge with details of the Toggle Latch closure, inspection window, purge tube, perforated stage, leachate inlet valve and handles.

[038] Figura 4B. Descreve o sistema de alças fixas ao corpo do cartucho de armazenamento da Figura 4.[038] Figure 4B. Describes the system of straps attached to the storage cartridge body in Figure 4.

[039] Figura 4C. Descreve o sistema de alças giratórias rebatíveis ao corpo do cartucho de armazenamento da Figura 4.[039] Figure 4C. Describes the system of rotating handles that fold down to the storage cartridge body in Figure 4.

[040] Figura 5. Plano frontal do recipiente de coleta de lixiviados, mostrando os detalhes do tubo de entrada de líquidos e sua tampa, válvula de descarga, alça, plano inclinado de fundo de tanque.[040] Figure 5. Frontal plan of the leachate collection container, showing details of the liquid inlet tube and its lid, discharge valve, handle, inclined plane of the tank bottom.

[041] Figura 6A. Mostra o plano da vista lateral da tremonha e da cabeça de trituração com as medidas da realização preferencial (protótipo) da invenção.[041] Figure 6A. Shows the side view plan of the hopper and crushing head with the measurements of the preferred embodiment (prototype) of the invention.

[042] Figura 6B. Mostra o plano da vista frontal da tremonha e da cabeça de trituração com as medidas da realização preferencial (protótipo) da invenção.[042] Figure 6B. Shows the plan of the front view of the hopper and crushing head with the measurements of the preferred embodiment (prototype) of the invention.

[043] Figura 6C. Mostra o plano da vista superior da tremonha e da cabeça de trituração com as medidas da realização preferencial (protótipo) da invenção.[043] Figure 6C. Shows the top view plan of the hopper and crushing head with the measurements of the preferred embodiment (prototype) of the invention.

MORE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION.

[044] O dispositivo da invenção é um engenho para processar e transformar resíduos orgânicos, em pequena e média escalas, e recuperar seu valor biológico e energético por meio de um processo realizado em quatro (4) etapas: 1- Trituração do material; 2- Inoculação com microrganismos eficientes (ME); 3- Estacionamento em anaerobiose; 4- Separação de lixiviados.[044] The device of the invention is a device for processing and transforming organic waste, on small and medium scales, and recovering its biological and energy value through a process carried out in four (4) stages: 1- Grinding the material; 2- Inoculation with efficient microorganisms (ME); 3- Anaerobic parking; 4- Separation of leachate.

[045] Condizente com essas etapas, o dispositivo possui os meios mecânicos, elétricos e bioquímicos para operar. As partes e peças estão encaixadas funcionalmente no interior de um móvel modular, o que lhe dá a aparência de um mobiliário padrão.[045] Consistent with these steps, the device has the mechanical, electrical and biochemical means to operate. The parts and pieces are functionally fitted inside a modular piece of furniture, which gives it the appearance of standard furniture.

[046] A Figura 1 mostra o plano geral do dispositivo encaixado em seu móvel modular (14), cujos elementos essenciais são: uma cabeça trituradora formada por uma tremonha, (1), uma trituradora (13), um cartucho de armazenamento (8), e um depósito de lixiviados (11). O móvel modular (14) está secionado em dois volumes internos, um superior (A) que contém os elementos de preparação dos resíduos orgânicos: tremonha (1), trituradora (13), motor da trituradora (2), depósito de inoculante (4), bomba de pressurização de inoculação (3), e o circuito elétrico de controle (5), e outro volume inferior (B) que contém os cartuchos de armazenamento (8,8’) e o tanque ou depósito de lixiviados (11).[046] Figure 1 shows the general plan of the device fitted to its modular unit (14), whose essential elements are: a crushing head formed by a hopper, (1), a crusher (13), a storage cartridge (8 ), and a leachate deposit (11). The modular unit (14) is divided into two internal volumes, an upper one (A) that contains the elements for preparing organic waste: hopper (1), crusher (13), crusher motor (2), inoculant tank (4 ), inoculation pressurization pump (3), and the electrical control circuit (5), and another lower volume (B) that contains the storage cartridges (8,8') and the leachate tank or deposit (11) .

[047] Em particular, o móvel modular foi desenhado para conter dois cartuchos de armazenamento, um primeiro cartucho (8) que se encontra em operação engastado na abertura inferior da trituradora (13), e um segundo cartucho (8’) para reposição, que pode ser trocado pelo primeiro quando se observe pela janela de inspeção visual (9), ou por qualquer dispositivo de controle de nível, por exemplo, um sistema de controle eletrônico por sensores, que o nível do conteúdo de resíduos orgânicos superou a altura dela. A manipulação desses cartuchos de armazenamento (8,8’) é feita com um par de alças (12).[047] In particular, the modular unit was designed to contain two storage cartridges, a first cartridge (8) that is in operation embedded in the lower opening of the crusher (13), and a second cartridge (8') for replacement, which can be exchanged for the first when it is observed through the visual inspection window (9), or by any level control device, for example, an electronic sensor control system, that the level of organic waste content has exceeded its height . Handling these storage cartridges (8.8') is done with a pair of handles (12).

[048] O desenho do móvel modular prevê quatro locais para que o usuário o acesse do exterior: (a) a boca da tremonha (1) para descarregar os resíduos orgânicos, (b) o orifício do depósito do inoculante (4) para recarregar esse depósito, (c) o painel elétrico (5) para ligar e controlar a operação do dispositivo, e (d) um par de portas frontais para manusear os cartuchos de armazenamento (8,8’). A boca da tremonha (1) está protegida por uma tampa (35, Figuras 2B e 2C).[048] The design of the modular unit provides four locations for the user to access it from the outside: (a) the mouth of the hopper (1) to discharge organic waste, (b) the inoculant deposit hole (4) to reload this deposit, (c) the electrical panel (5) for powering and controlling the operation of the device, and (d) a pair of front doors for handling the storage cartridges (8,8'). The hopper mouth (1) is protected by a cover (35, Figures 2B and 2C).

[049] Doravante, a expressão “dimensionamento do dispositivo” deve ser entendida como o conjunto de valores dos parâmetros que definem as características de cada componente do dispositivo (tremonha, trituradora, motor, cartucho, depósitos) em função da quantidade de resíduos orgânicos a processar e da frequência de uso do dispositivo. Assim, entre outros exemplos possíveis, se o uso do dispositivo estiver destinado à cozinha de uma residência padrão, o dimensionamento desse dispositivo será diferente do que será usado em um local de venda de refeições, ou de um restaurante. Em particular, o dimensionamento do volume do recipiente onde os resíduos orgânicos triturados (o cartucho de armazenamento, 8) são descarregados, e o do depósito de lixiviados (11) mantêm relação entre si, levando em conta as experiências realizadas para determinar a relação entre o volume de resíduos processados e o volume de lixiviados obtidos, tal como será descrito na seção de exemplos. Cabeça trituradora (Fig. 1: 1, 13; Fig. 2A, 2B e 2C)[049] From now on, the expression “device sizing” should be understood as the set of parameter values that define the characteristics of each component of the device (hopper, crusher, motor, cartridge, deposits) depending on the amount of organic waste to be process and the frequency of use of the device. Thus, among other possible examples, if the device is intended for use in the kitchen of a standard residence, the sizing of this device will be different from what will be used in a food sales location, or a restaurant. In particular, the dimensioning of the volume of the container where the crushed organic waste (the storage cartridge, 8) is discharged, and that of the leachate tank (11) maintain a relationship with each other, taking into account the experiments carried out to determine the relationship between the volume of waste processed and the volume of leachate obtained, as will be described in the examples section. Crusher head (Fig. 1: 1, 13; Fig. 2A, 2B and 2C)

[050] É um recipiente de seção retangular, que consiste em um volume oco de descarga onde são depositados os resíduos orgânicos.[050] It is a container with a rectangular section, which consists of a hollow discharge volume where organic waste is deposited.

[051] Na parte inferior desse volume, encontra-se o mecanismo de trituração que consiste em:[051] At the bottom of this volume, there is the crushing mechanism that consists of:

[052] Contra facas (16) orientadas horizontalmente e fixadas à zona interior do corpo principal (1). Estas contra facas são desmontáveis para facilitar sua limpeza e reposição.[052] Against knives (16) oriented horizontally and fixed to the interior of the main body (1). These counter knives are detachable to facilitate cleaning and replacement.

[053] Um eixo principal maciço (18), de seção quadrada que atravessa o corpo (1) longitudinalmente, e contém as facas (15) trituradoras, distribuídas simetricamente ao longo do eixo. O comprimento total e a espessura das facas (15) são dimensionados de acordo com o volume de resíduos que o dispositivo processará. O eixo (18) em uma das extremidades passa através do corpo (1) por meio de uma bucha e é fixado com chaveta. Na outra extremidade, também passa por meio de bucha e o quadrante se acopla diretamente com o motor (2) que faz girar as facas (15). Esse acoplamento possui um mecanismo simples que facilita ao usuário desacoplar a cabeça quando necessário, por exemplo, para realizar sua limpeza. Motor (Fig. 1: 2; Fig. 2)[053] A solid main shaft (18), with a square section that crosses the body (1) longitudinally, and contains the crushing knives (15), distributed symmetrically along the axis. The total length and thickness of the knives (15) are sized according to the volume of waste that the device will process. The shaft (18) at one end passes through the body (1) through a bushing and is fixed with a key. At the other end, it also passes through a bushing and the quadrant is directly coupled to the motor (2) that rotates the knives (15). This coupling has a simple mechanism that makes it easier for the user to detach the head when necessary, for example, to clean it. Engine (Fig. 1: 2; Fig. 2)

[054] A velocidade, o intervalo de potência mínima, a tensão de alimentação elétrica e a frequência, o sistema automático para mudar o sentido de giro se o torque nominal for excedido, seja mecânico ou eletrônico, e o tamanho máximo do motor são parâmetros de dimensionamento que dependerão do volume de resíduos que serão processados e da frequência de uso do dispositivo.[054] The speed, the minimum power range, the electrical supply voltage and frequency, the automatic system to change the direction of rotation if the nominal torque is exceeded, whether mechanical or electronic, and the maximum size of the motor are parameters sizing that will depend on the volume of waste that will be processed and the frequency of use of the device.

[055] O motor (2) é ligado quando o usuário pressiona um interruptor no painel de controle (5). Sua ligação fará com que o motor realize ciclos de t segundos, onde t é um parâmetro que deve ser especificado de acordo com o dimensionamento. O sistema elétrico está ligado diretamente com o switch de segurança de tampa fechada aplicado sobre a tampa (35) da tremonha (1). O módulo PLC (7) faz o controle de operação e segurança conforme tenha sido programado de acordo com seu dimensionamento, segundo como é usado na arte. Sistema de pulverização do líquido com microrganismos inoculantes (Fig. 1: 4,3; Fig. 2C: 37,38)[055] The engine (2) is started when the user presses a switch on the control panel (5). Connecting it will cause the motor to perform cycles of t seconds, where t is a parameter that must be specified according to the sizing. The electrical system is connected directly with the closed lid safety switch applied to the lid (35) of the hopper (1). The PLC module (7) performs operation and safety control as programmed according to its dimension, as used in the art. Liquid spray system with inoculating microorganisms (Fig. 1: 4.3; Fig. 2C: 37.38)

[056] Dentro do volume funcional interior superior (A) encontra-se um depósito (4) para armazenamento do líquido inoculante. O depósito (4) possui uma tampa de acesso na superfície superior do móvel modular (14) para seu enchimento com a solução que contém os microrganismos eficientes (ME) inoculantes. Colocada na base do depósito (4), a bomba dosadora (3) é acionada por meio do PLC (7) para que, usando a mangueira conectada à entrada do bico pulverizador (37,38), descarregue dentro do cartucho de armazenamento (8) a dose correspondente dos ME inoculantes.[056] Within the upper interior functional volume (A) there is a deposit (4) for storing the inoculating liquid. The tank (4) has an access lid on the upper surface of the modular cabinet (14) for filling with the solution containing the inoculating efficient microorganisms (EM). Placed on the base of the tank (4), the dosing pump (3) is activated by means of the PLC (7) so that, using the hose connected to the spray nozzle inlet (37,38), it discharges into the storage cartridge (8 ) the corresponding dose of inoculant ME.

[057] A mistura do material orgânico triturado que sai do dispositivo de trituração (13) com a solução inoculante que sai do bico pulverizador (37) é um requisito fundamental do processo executado no dispositivo da invenção. Para isso, na face inferior da superfície inferior do dispositivo de trituração (13) da cabeça (1), encontra-se o bico pulverizador (37) que possui uma entrada para a mangueira (38) que o conecta com a bomba (3) do depósito (4) para a injeção de líquido inoculante (microrganismos).[057] The mixture of the crushed organic material that comes out of the grinding device (13) with the inoculant solution that comes out of the spray nozzle (37) is a fundamental requirement of the process carried out in the device of the invention. To do this, on the lower surface of the lower surface of the crushing device (13) of the head (1), there is the spray nozzle (37) which has an inlet for the hose (38) that connects it with the pump (3) of the tank (4) for the injection of inoculating liquid (microorganisms).

[058] A dosagem é automática e começa depois dos primeiros três (3) segundos do início do ciclo do motor e continua ligada até três (3) segundos após o término do ciclo. Fechamento da cabeça (Fig. 1: 1; Fig. 2C: 34,35,36)[058] Dosing is automatic and starts after the first three (3) seconds of starting the engine cycle and continues on until three (3) seconds after the end of the cycle. Head closure (Fig. 1: 1; Fig. 2C: 34,35,36)

[059] Na extremidade superior, a cabeça do triturador (1) é obturada por meio de uma tampa (35) de seção quadrangular com as mesmas dimensões que a boca da tremonha. Essa tampa superior (35) age como selo de hermeticidade do dispositivo com o exterior, e a tampa inferior (36) gera pressão de impulso sobre os resíduos.[059] At the upper end, the crusher head (1) is closed by means of a lid (35) with a quadrangular section with the same dimensions as the hopper mouth. This upper cover (35) acts as a hermetic seal between the device and the outside, and the lower cover (36) generates impulse pressure on the waste.

[060] Uma placa inferior (40) desloca-se verticalmente dentro da tremonha (1) por meio de um pistão ou êmbolo (34) que atravessa a tampa superior (35) no centro por meio de uma bucha (39) passadora. O pistão está limitado em seu curso vertical descendente por abas (36) que lhe impedem alcançar a área de ação das facas. A tampa superior (35) possui um switch ou sensor (não desenhado) que indica no painel de controle (7) o estado de abertura/fechamento da tampa (35).[060] A lower plate (40) moves vertically within the hopper (1) by means of a piston or plunger (34) that crosses the upper cover (35) in the center by means of a bushing (39). The piston is limited in its downward vertical stroke by tabs (36) that prevent it from reaching the area of action of the knives. The top cover (35) has a switch or sensor (not drawn) that indicates on the control panel (7) the opening/closing status of the cover (35).

[061] Na extremidade inferior e por baixo da zona das facas, a cabeça do triturador (1) apresenta um mecanismo de encaixe e fechamento com o cartucho de armazenamento (8), que consiste em uma platina (41) horizontal com um orifício central de diâmetro igual ao diâmetro do cartucho (8). Da face inferior da platina (41) sai para baixo uma aba circular, cuja circunferência tem um diâmetro apenas maior do que o diâmetro do cartucho (8), para permitir que se acople por dentro dessa aba do cartucho e se prenda por contato e pressão à face inferior da platina (41). O fechamento do cartucho (8) e da cabeça (1) é operado pelo selo tipo tampa-rosca quarto de volta. A zona de contato cartucho (8) / cabeça (1) é vedada para assegurar a estanqueidade entre o cartucho (8) e a cabeça (1) e evitar a liberação de odores no ambiente. Cartucho de armazenamento (Fig. 1: 8,8’; Fig. 4A, 4B e 4C)[061] At the lower end and below the knife area, the crusher head (1) has a fitting and closing mechanism with the storage cartridge (8), which consists of a horizontal plate (41) with a central hole with a diameter equal to the diameter of the cartridge (8). From the lower face of the stage (41), a circular flap protrudes downwards, the circumference of which has a diameter just larger than the diameter of the cartridge (8), to allow it to be coupled inside this cartridge flap and secured by contact and pressure. to the lower face of the stage (41). Closing of the cartridge (8) and head (1) is operated by the quarter-turn screw cap seal. The cartridge (8) / head (1) contact area is sealed to ensure tightness between the cartridge (8) and the head (1) and prevent the release of odors into the environment. Storage cartridge (Fig. 1: 8.8’; Fig. 4A, 4B and 4C)

[062] Os cartuchos de armazenamento (8,8’) são de seção cilíndrica, de diâmetro e altura que dependem do dimensionamento do dispositivo. São os recipientes nos quais o material orgânico estabilizado é armazenado.[062] The storage cartridges (8.8') have a cylindrical section, with a diameter and height that depend on the size of the device. These are the containers in which stabilized organic material is stored.

[063] O interior do cartucho (8,8’) cilíndrico está formado por uma peça (10) que tem várias funções: manter o material orgânico estabilizado, permitir que o líquido lixiviado flua para o depósito inferior (11), e tirar o material orgânico acumulado depois que o cartucho é enchido. Esta peça (10) está constituída por: um disco inferior perfurado (25), platina de seção cilíndrica de diâmetro e espessura conforme o dimensionamento, e com orifícios de 5 mm de diâmetro distribuídos radialmente em toda a sua área. Possui prolongações verticais que funcionam como pés de apoio distribuídos no perímetro, que se escoram no fundo do cilindro do cartucho principal (8); um purgador de ar (10) composto por um tubo de aço inoxidável de comprimento, diâmetro e espessura segundo o dimensionamento, que comunica a zona inferior do cartucho com a zona superior. O purgador (10) tem uma cobertura na parte superior desenhada de tal forma que ajude, por um lado, a proteger o tubo para que não se obture e, por outro, para acoplá-lo ou encaixá-lo com a tampa (19) que será colocada para seu transporte até outro dispositivo de descarga. O encaixe (22,24) desta peça com a tampa (19) cumpre uma função específica no momento de retirar o material orgânico estabilizado no receptáculo, o que será explicado mais adiante; um piso de cartucho (platina) (25) de forma cônica invertido, em cujo vértice central se encontra uma válvula de retenção (26) do tipo mola. Esta válvula (26) permite o fluxo do líquido lixiviado até o depósito inferior (11) quando o cartucho (8) está encaixado com o depósito (11), segundo o modo de acionamento dessa válvula (26), como se descreve mais adiante; um mecanismo de acoplamento e fechamento com o depósito inferior de lixiviado (11), para manter a estanqueidade com o depósito (11) e evitar a liberação no ambiente de gases com odores desagradáveis.[063] The interior of the cylindrical cartridge (8,8') is formed by a piece (10) that has several functions: keeping the organic material stabilized, allowing the leached liquid to flow to the lower tank (11), and removing the organic material accumulated after the cartridge is filled. This part (10) consists of: a perforated lower disc (25), plate with a cylindrical section of diameter and thickness according to the sizing, and with holes of 5 mm in diameter distributed radially throughout its area. It has vertical extensions that function as support feet distributed around the perimeter, which rest on the bottom of the main cartridge cylinder (8); an air bleeder (10) made up of a stainless steel tube of length, diameter and thickness depending on the dimension, which connects the lower area of the cartridge with the upper area. The trap (10) has a cover on the top designed in such a way that it helps, on the one hand, to protect the tube from clogging and, on the other, to couple or fit it with the lid (19) which will be placed for transport to another unloading device. The fitting (22,24) of this part with the lid (19) fulfills a specific function when removing the organic material stabilized in the receptacle, which will be explained later; a cartridge floor (platinum) (25) of inverted conical shape, at the central apex of which there is a spring-type check valve (26). This valve (26) allows the flow of leached liquid to the lower tank (11) when the cartridge (8) is fitted with the tank (11), according to the way this valve (26) is activated, as described below; a coupling and closing mechanism with the lower leachate tank (11), to maintain tightness with the tank (11) and prevent the release of gases with unpleasant odors into the environment.

[064] Duas alças (12) alinhadas verticalmente, uma superior e outra inferior, fixas (fig. 4B) ou rebatíveis (fig. 4C), na posição determinada pelo dimensionamento. Estas alças permitem a manipulação e o posicionamento dos cartuchos (8,8’). Depósito inferior do lixiviado (Fig. 1: 11; Fig. 5)[064] Two handles (12) aligned vertically, one upper and one lower, fixed (fig. 4B) or foldable (fig. 4C), in the position determined by the sizing. These handles allow the manipulation and positioning of the cartridges (8.8’). Lower leachate deposit (Fig. 1: 11; Fig. 5)

[065] O depósito inferior de lixiviados (11) é cilíndrico e tem o mesmo diâmetro do cartucho de armazenamento do material orgânico, com altura especificada pelo dimensionamento.[065] The lower leachate tank (11) is cylindrical and has the same diameter as the organic material storage cartridge, with a height specified by the sizing.

[066] Em uma posição lateral inferior do dispositivo, está situada a válvula esférica (31) de ação manual que permite escoar todo o líquido lixiviado.[066] In a lower side position of the device, the manually operated spherical valve (31) is located, which allows all the leached liquid to drain.

[067] No centro da superfície da tampa do depósito (11), encontra-se um tubo (28) de saída que se encaixa na válvula (26) do cartucho (8,8’) superior que impulsiona o fecho de mola da válvula (26), para permitir que o cartucho (8,8’) e o depósito (11) fiquem comunicados, e o lixiviado desça para esse depósito. O rebaixamento (33) circular no contorno superior do depósito (11) permite o encaixe estanque entre o cartucho (8,8’) e o depósito (11). O depósito (11) possui uma agarradeira (30) lateral para facilitar a manipulação e o acoplamento/desacoplamento do cartucho (8,8’).[067] In the center of the surface of the tank lid (11), there is an outlet tube (28) that fits into the valve (26) of the upper cartridge (8,8') that drives the valve spring closure (26), to allow the cartridge (8,8') and the tank (11) to be connected, and the leachate to descend into this tank. The circular recess (33) on the upper contour of the tank (11) allows for a tight fit between the cartridge (8,8') and the tank (11). The tank (11) has a side gripper (30) to facilitate manipulation and coupling/uncoupling of the cartridge (8,8').

[068] O piso (32) do depósito (11) está levemente inclinado na direção da posição da válvula (31), para permitir o esvaziamento completo do depósito. Selagem de acoplamentos e encaixes[068] The floor (32) of the tank (11) is slightly inclined towards the position of the valve (31), to allow the tank to be completely emptied. Sealing couplings and fittings

[069] Todas as zonas de junções entre as partes do dispositivo descritas anteriormente contêm, entre as superfícies adjacentes acopladas, selos hidráulicos ou pneumáticos do tipo O-ring de perfil circular e/ou plano, e faixas seladoras retas com perfis “L”, “U”, ou “H”, construídos com materiais tais como os conhecidos comercialmente e usados para a indústria mecânica hidráulica ou pneumática.[069] All junction areas between the previously described parts of the device contain, between the adjacent coupled surfaces, hydraulic or pneumatic seals of the O-ring type with a circular and/or flat profile, and straight sealing strips with “L” profiles, “U”, or “H”, constructed with materials such as those known commercially and used for the hydraulic or pneumatic mechanical industry.

[070] Estes selos incluem locais do dispositivo da invenção como tampa (35) da tremonha e cabeça de trituração (1), encaixes inferiores entre a trituradora (1) e o cartucho de armazenamento (8), encaixe entre o cartucho de armazenamento (8,8’) e o depósito de lixiviados (11), extremidades do eixo de rotação (18) do sistema de facas (15), bucha (35) da tampa (35), encaixe da tampa (19) pelo método Toggle Latch (fig. 3A) ou tampa-rosca quarto de volta (fig. 3B), como mostrado especificamente em (21), entre outras.[070] These seals include locations of the device of the invention such as the lid (35) of the hopper and crushing head (1), lower fittings between the crusher (1) and the storage cartridge (8), fitting between the storage cartridge ( 8.8') and the leachate tank (11), ends of the rotation axis (18) of the knife system (15), bushing (35) of the cover (35), fitting of the cover (19) using the Toggle Latch method (fig. 3A) or quarter-turn screw cap (fig. 3B), as specifically shown in (21), among others.

[071] Estas selagens, em geral, não estão desenhadas nem referenciadas nas figuras apresentadas, mas devem ser supostas da forma como foram descritas neste parágrafo. Sistema de controle elétrico e eletrônico[071] These seals, in general, are not drawn or referenced in the figures presented, but must be assumed as they were described in this paragraph. Electrical and electronic control system

[072] O dispositivo da invenção contém um sistema de controle elétrico e eletrônico que inclui os elementos elétricos e eletrônicos que controlam a atuação do dispositivo. Além do elemento do módulo do PLC (7) descrito nos parágrafos [0053], [0054], [0058], o sistema de controle inclui uma tela/um monitor para a interação do usuário com o sistema, similar aos conhecidos na arte. Tal tela/monitor não está desenhada nem é referida nas figuras apresentadas, mas deve ser suposta da forma em que foi descrita neste parágrafo. MODO DE USO DO DISPOSITIVO[072] The device of the invention contains an electrical and electronic control system that includes the electrical and electronic elements that control the actuation of the device. In addition to the PLC module element (7) described in paragraphs [0053], [0054], [0058], the control system includes a screen/monitor for user interaction with the system, similar to those known in the art. Such screen/monitor is not drawn nor referred to in the figures presented, but must be assumed as described in this paragraph. HOW TO USE THE DEVICE

[073] O modo de uso do dispositivo da invenção consiste nas seguintes etapas: uma vez retirada a tampa (35) junto com o pistão (34) e a placa inferior (40), os resíduos orgânicos a serem processados são derramados dentro da tremonha (1). A boca da tremonha (1) é novamente fechada com a tampa (35) de modo a ativar o switch de segurança (não desenhado) que habilita o acionamento do motor (2) da trituradora; o motor (2) é ligado no painel elétrico (5), cujo curso de ação em ciclos de rotação e trituração é programado do PLC (7) simultaneamente com a entrada pelo bico aspersor (37) das doses de microrganismos eficientes (ME); a mistura de matéria orgânica triturada e inoculada com ME cai para dentro do cartucho (8) e se acumula sobre a platina (25) através da qual, pelos orifícios perfurados, os líquidos que a matéria orgânica triturada vai soltando são lixiviados para dentro do depósito (11).[073] The method of using the device of the invention consists of the following steps: once the lid (35) together with the piston (34) and the lower plate (40) has been removed, the organic waste to be processed is poured into the hopper (1). The mouth of the hopper (1) is closed again with the lid (35) in order to activate the safety switch (not drawn) that enables the crusher motor (2) to be activated; the motor (2) is connected to the electrical panel (5), whose course of action in rotation and crushing cycles is programmed from the PLC (7) simultaneously with the input through the spray nozzle (37) of doses of efficient microorganisms (ME); the mixture of crushed organic matter inoculated with ME falls into the cartridge (8) and accumulates on the platen (25) through which, through the perforated holes, the liquids that the crushed organic matter releases are leached into the tank (11).

[074] As etapas 1), 2) e 3) se repetem um determinado número de vezes, de modo que, em função do dimensionamento do dispositivo, é possível visualizar pela janela de inspeção (9) o enchimento do cartucho de armazenamento (8). As descargas sucessivas de material orgânico triturado implicam descargas sucessivas de líquidos de lixiviado que também vão enchendo o depósito (11). A válvula (31) permite escoar o conteúdo quando o usuário assim o desejar.[074] Steps 1), 2) and 3) are repeated a certain number of times, so that, depending on the size of the device, it is possible to view through the inspection window (9) the filling of the storage cartridge (8 ). Successive discharges of crushed organic material imply successive discharges of leachate liquids that also fill the tank (11). The valve (31) allows the contents to be drained whenever the user so desires.

[075] O dispositivo da invenção inclui dois cartuchos de armazenamento (8,8’). De fato, enquanto um deles está em uso (8), o outro (8’) espera para substituí-lo quando seu volume máximo de resíduos triturados descarregados for alcançado. Nesse momento, um é trocado pelo outro: com o uso das alças (12), deve-se desencaixar o cartucho que está em uso (8), abrir os fechos tipo Toggle Latch (23), e colocar o cartucho vazio substituto (8’), depois que seu conteúdo for descarregado nos recipientes receptores de material orgânico estabilizado e escorrido, como descrito no parágrafo [0024]. O cartucho substituído (8) é fechado hermeticamente com a tampa (19) e mantido em reserva dentro do móvel modular (14) até uma nova substituição, depois que seu conteúdo estabilizado e escorrido for descarregado nos recipientes receptores (par. [0024]).[075] The device of the invention includes two storage cartridges (8,8'). In fact, while one of them is in use (8), the other (8') waits to replace it when its maximum volume of crushed waste discharged is reached. At this moment, one is exchanged for the other: using the handles (12), you must unclip the cartridge that is in use (8), open the Toggle Latch type clasps (23), and place the replacement empty cartridge (8 '), after its contents are discharged into receiving containers of stabilized and drained organic material, as described in paragraph [0024]. The replaced cartridge (8) is hermetically closed with the lid (19) and kept in reserve inside the modular unit (14) until a new replacement, after its stabilized and drained contents are discharged into the receiving containers (par. [0024]) .

[076] Enquanto o cartucho em operação (8) recebe novo material orgânico triturado e inoculado, o cartucho reserva (8’), hermeticamente fechado, continua o processo dos ME sobre a matéria orgânica em um processo microbiológico facultativo, acumulando mais quantidade de lixiviados e de gases produto da ação dos ME, que ficam presos no cartucho (8’) hermeticamente fechado.[076] While the operating cartridge (8) receives new crushed and inoculated organic material, the reserve cartridge (8'), hermetically closed, continues the ME process on the organic matter in a facultative microbiological process, accumulating more leachate and gases resulting from the action of ME, which are trapped in the hermetically sealed cartridge (8').

[077] O purgador de ar (10) permite que o ar contido no volume inferior do cartucho (8,8’) entre a platina perfurada (25) e o fundo cônico (43) flua livremente na direção do volume superior do cartucho (8,8’), favorecendo a drenagem do lixiviado.[077] The air bleeder (10) allows the air contained in the lower volume of the cartridge (8.8') between the perforated stage (25) and the conical bottom (43) to flow freely towards the upper volume of the cartridge ( 8.8'), favoring leachate drainage.

[078] Os períodos de manutenção e limpeza dos elementos do dispositivo são regulados pelo próprio usuário.[078] The maintenance and cleaning periods for the device elements are regulated by the user.

EXAMPLES OF ACHIEVEMENT

[079] O dispositivo da invenção foi realizado e verificado para uma das realizações mais preferenciais: seu uso em escala familiar, com desenho para ser colocado como móvel modular anexado ao mobiliário padrão de uma cozinha doméstica típica. Portanto, o dimensionamento do dispositivo respeita essas necessidades.[079] The device of the invention was realized and verified for one of the most preferred realizations: its use on a family scale, with a design to be placed as modular furniture attached to the standard furniture of a typical domestic kitchen. Therefore, device sizing respects these needs.

Example 1. Response of the behavior of organic material in the device of the invention.

[080] Uma amostra de 2,35 l de resíduos orgânicos de cozinha consistentes de restos de matéria-prima de alimentos, cascas e sobras de comida processada foram triturados em um dispositivo como o descrito nesta Memória.[080] A 2.35 l sample of organic kitchen waste consisting of leftover food raw materials, peelings and leftover processed food was crushed in a device such as the one described in this Memorandum.

[081] O material triturado é inoculado com 50 ml de ME, garantindo-se a estanqueidade do conjunto ao não permitir a entrada de ar. O produto é estacionado durante 15 dias.[081] The crushed material is inoculated with 50 ml of ME, ensuring the tightness of the assembly by not allowing air to enter. The product is parked for 15 days.

[082] São obtidos 380 ml de lixiviado a pH 4,2, de cor amarela, com odor típico de fermentação. Foram obtidos 1.300 l de material sólido fermentado que representam 55% da matéria inicial.[082] 380 ml of leachate are obtained at pH 4.2, yellow in color, with a typical fermentation odor. 1,300 l of fermented solid material were obtained, representing 55% of the initial material.

[083] Comprova-se que o material triturado inoculado com ME e estacionado em condições anaeróbicas produz um processo de fermentação, sendo possível separar duas fases independentes: uma líquida e outra de consistência pastosa com 75 a 80% de umidade.[083] It has been proven that the crushed material inoculated with ME and stored in anaerobic conditions produces a fermentation process, making it possible to separate two independent phases: one liquid and the other with a pasty consistency with 75 to 80% humidity.

Example 2. Pilot test.

[084]Foi desenhado um experimento piloto para comprovar o funcionamento do dispositivo da invenção e obter dados para desenhar o dimensionamento de um dispositivo preferencial da invenção para uso em escala doméstica.[084] A pilot experiment was designed to prove the functioning of the device of the invention and obtain data to design the sizing of a preferred device of the invention for use on a domestic scale.

[085]Foram coletados os resíduos orgânicos de sete casas com intervalos semanais. A amostra coletada foi processada de acordo com o procedimento mencionado nesta memória, fazendo uso do dispositivo da invenção. Todos os resíduos coletados semanalmente foram reunidos como uma amostra única, pesados e seu volume calculado.[085]Organic waste was collected from seven houses at weekly intervals. The collected sample was processed according to the procedure mentioned in this report, using the device of the invention. All waste collected weekly was gathered as a single sample, weighed and its volume calculated.

[086]As tabelas 1 a 5 mostram os volumes da coleta por casa e por semana, além dos resultados após a trituração. Tabela 1 Tabela 2 Tabela 3 Tabela 4 Tabela 5 (*) O termo “lixo cru” mencionado nas tabelas de 1 a 5, conforme usado na presente invenção, refere-se ao lixo orgânico coletado como foi produzido na respectiva cozinha e como foi entregue, sem nenhum processo adicional de tipo algum.[086] Tables 1 to 5 show the collection volumes per house and per week, in addition to the results after crushing. Table 1 Table 2 Table 3 Table 4 Table 5 (*) The term “raw waste” mentioned in tables 1 to 5, as used in the present invention, refers to organic waste collected as it was produced in the respective kitchen and as it was delivered, without any additional process of any kind.

[087] Após 20 dias de repouso, junta-se o material coletado em 05-05-2018 para que seja medido. Do total dos 50 l de material triturado, retiram-se 10,6 l de lixiviado. O resto do material coletado é estacionado durante 6, 7 e 12 meses. O material coletado em 27-05-2018 foi de 31 l, o material coletado em 27-05-2018 foi de 31 l, e o coletado em 02-06-2018 foi de 24 l. Nestas três coletas foram retirados entre 20 e 25% de lixiviado com pH 4,2 – 4,5 com odor a fermentado.[087] After 20 days of rest, the material collected on 05/05/2018 is added to be measured. From the total of 50 liters of crushed material, 10.6 liters of leachate are removed. The rest of the collected material is parked for 6, 7 and 12 months. The material collected on 27-05-2018 was 31 l, the material collected on 27-05-2018 was 31 l, and that collected on 02-06-2018 was 24 l. In these three collections, between 20 and 25% of leachate with pH 4.2 – 4.5 and a fermented odor were removed.

Example 3. Tests for device sizing.

[088]São realizados cinco ensaios adicionais específicos para estabelecer os valores do dimensionamento de uma realização preferencial do dispositivo da invenção para uso em escala doméstica. Tabela 6 (*): Média de cubicagem de resíduos orgânicos crus: 1 l = 618 g ± 4,3% (**): R.O. = Resíduo Orgânico[088] Five additional specific tests are carried out to establish the sizing values of a preferred embodiment of the device of the invention for use on a domestic scale. Table 6 (*): Average cubic capacity of raw organic waste: 1 l = 618 g ± 4.3% (**): RO = Organic Waste

[089]A partir dos dados da Tabela 6, os inventores puderam concluir que nos diferentes cenários propostos nas provas da tabela, a relação entre o volume depois da etapa da trituração do R.O. que entrou no cartucho de armazenamento (8) e o volume de lixiviado obtido no depósito (11) depois de um período de estacionamento de 15 a 25 dias tem como resultado um intervalo muito estreito entre 4,11 e 4,90, o que permite dimensionar o dispositivo com base nos volumes (diâmetro e altura) que o cartucho de armazenamento (8) e o depósito de lixiviados (11) devem ter, situado dentro das cotas de altura, por exemplo, de uma bancada de cozinha de uma residência padrão, e para uma coleta acumulada de uma semana (7 dias). Conclui-se, assim, que por cada volume de lixiviado produzido semanalmente, são necessários cinco volumes de R.O. triturado que entra no cartucho (8). Após esse período, o cartucho (8) deve ser substituído pelo cartucho de reserva que está em espera (8’).[089] From the data in Table 6, the inventors were able to conclude that in the different scenarios proposed in the tests in the table, the relationship between the volume after the R.O. crushing step. that entered the storage cartridge (8) and the volume of leachate obtained in the tank (11) after a parking period of 15 to 25 days results in a very narrow range between 4.11 and 4.90, which allows size the device based on the volumes (diameter and height) that the storage cartridge (8) and the leachate tank (11) must have, located within the height quotas, for example, of a kitchen countertop in a standard residence , and for a cumulative collection of one week (7 days). It is concluded, therefore, that for each volume of leachate produced weekly, five volumes of R.O. are needed. crushed material that enters the cartridge (8). After this period, the cartridge (8) must be replaced by the reserve cartridge that is on standby (8’).

Example 4. Preferred embodiment of the invention.

[090]O dispositivo protótipo da invenção foi realizado segundo o seguinte dimensionamento.[090] The prototype device of the invention was made according to the following dimension.

[091]Tremonha e cabeça trituradora: as medidas são especificadas nas Figuras 6A, 6B e 6C.[091] Hopper and crusher head: measurements are specified in Figures 6A, 6B and 6C.

[092]O corpo da tremonha e as paredes da cabeça trituradora (1) foram fabricados com materiais plásticos. No entanto, outros polímeros ou metais, como aço inoxidável, são materiais de uso equivalente. A espessura do material do corpo da tremonha é de 2 mm. A espessura da tampa (35) e da placa inferior (40) do pistão (34) é de 5 mm. O comprimento do pistão (34) é de 17,5 mm. As contra facas (16) são de aço inoxidável, com 40 mm de altura, 20 mm de comprimento e 5 mm de espessura. O eixo de rotação (18) é de seção quadrada de 8 mm x 8 mm, e contém 9 facas de trituração. Cada faca (15) está fabricada em aço inoxidável, mede 50 mm de comprimento total e tem 2,5 mm de espessura. As buchas de separação entre facas são de 13 mm.[092] The hopper body and the walls of the crusher head (1) were manufactured with plastic materials. However, other polymers or metals, such as stainless steel, are materials of equivalent use. The thickness of the hopper body material is 2mm. The thickness of the cover (35) and the bottom plate (40) of the piston (34) is 5 mm. The length of the piston (34) is 17.5 mm. The counter knives (16) are made of stainless steel, 40 mm high, 20 mm long and 5 mm thick. The rotation shaft (18) has a square section of 8 mm x 8 mm, and contains 9 grinding knives. Each knife (15) is made of stainless steel, measures 50 mm in total length and is 2.5 mm thick. The separation bushings between knives are 13 mm.

[093]Motor de trituradora com velocidade entre 80 e 120 rpm, intervalo de potência 85-500 W, tensão de alimentação elétrica 230 V, frequência 50 Hz, dimensões 150 x 150 mm.[093] Crusher motor with speed between 80 and 120 rpm, power range 85-500 W, electrical supply voltage 230 V, frequency 50 Hz, dimensions 150 x 150 mm.

[094]Sistema de pulverização de líquido inoculante. Volume do depósito (4) 250 ml, bomba dosadora (3) 5 A - 12 V, mangueiras de 6 mm de diâmetro, válvula pulverizadora de 6 mm.[094] Inoculating liquid spray system. Tank volume (4) 250 ml, dosing pump (3) 5 A - 12 V, 6 mm diameter hoses, 6 mm spray valve.

[095]Cartucho de armazenamento. É um cilindro de plástico, polímero ou metal, com paredes de 5 mm de espessura, 160 mm de diâmetro e 600 mm de altura. Contém uma platina (25) perfurada de 155 mm de diâmetro e 5 mm de espessura, um tubo purgador de ar de aço inoxidável, de diâmetro de M”, 1,5 mm de espessura e 600 mm de comprimento.[095]Storage cartridge. It is a plastic, polymer or metal cylinder, with walls 5 mm thick, 160 mm in diameter and 600 mm in height. It contains a perforated plate (25) measuring 155 mm in diameter and 5 mm thick, a stainless steel air bleed tube, with a diameter of M", 1.5 mm thick and 600 mm long.

[096]Depósito de lixiviados. De seção transversal circular de 5 mm de espessura, 160 mm de diâmetro e 100 mm de altura, cujo volume máximo é de 2 l.[096]Leachate deposit. Circular cross-section 5 mm thick, 160 mm in diameter and 100 mm high, with a maximum volume of 2 l.

[097]Móvel modular (receptáculo). Feito de madeira, ou material similar, de 20 mm de largura. É um prisma de base retangular de 565 mm de comprimento, 250 mm de largura e 1074 mm de altura; está apoiado sobre quatro (4) pés cantoneiros de 74 mm de altura. Cada uma das duas portas frontais batentes mede 960 mm de altura, 250 mm de largura x 20 mm de espessura. O tabique interno (48) que separa os volumes funcionais internos está a 200 mm da tampa superior (47) do móvel modular (14).[097]Modular furniture (receptacle). Made of wood, or similar material, 20 mm wide. It is a prism with a rectangular base measuring 565 mm long, 250 mm wide and 1074 mm high; It is supported on four (4) 74 mm high angle legs. Each of the two front swing doors measures 960mm high, 250mm wide x 20mm thick. The internal partition (48) that separates the internal functional volumes is 200 mm from the top cover (47) of the modular unit (14).

[098]Será óbvio para um especialista na arte que quaisquer dispositivos que contenham os elementos descritos nesta Memória, dispostos de maneira igual, semelhante ou equivalente, dimensionados com os critérios divulgados e para os usos declarados neste documento, ficam natural e obviamente compreendidos no alcance da presente invenção.[098] It will be obvious to a person skilled in the art that any devices containing the elements described in this Memorandum, arranged in the same, similar or equivalent manner, sized with the disclosed criteria and for the uses declared in this document, are naturally and obviously understood in the scope of the present invention.

[099]O exemplo 4 não é limitante e é divulgado apenas com o objetivo de demonstrar um modo de realização da invenção. Dimensionamentos proporcionais ou arranjos equivalentes com elementos equivalentes e materiais similares ou equivalentes não deveriam ser considerados melhorias nem modelos surpreendentes ou inesperados, a menos que fique demonstrado o contrário.[099] Example 4 is not limiting and is disclosed solely for the purpose of demonstrating a mode of carrying out the invention. Proportional dimensions or equivalent arrangements with equivalent elements and similar or equivalent materials should not be considered improvements or surprising or unexpected models, unless the contrary is demonstrated.

Claims

1. Domestic device for processing organic waste characterized by the fact that it consists of the following parts: - crushing head which includes: a hopper (1) for receiving materials to be processed, a hopper lid (35), a piston (34) thrust of the plate (40) to press on the material discharged in the hopper (1), an axis (18) of knives (15) and counter knives (16) driven by the motor (2), an inoculation zone for the crushed material by means of the spray nozzle (37), and a lower fitting means (23) of this crushing head with the storage cartridge (8); - storage cartridge (8) with an inverted conical bottom (43) where the crushed and inoculated material is received and accumulated, which includes: a fitting means (23) equivalent to that of the crushing head, a pair of handles (12) , a perforated circular plate (25), a gas trap (10) and a liquid discharge valve (26); - leachate tank (11) that receives, accumulates and stores a liquid product, with a flat internal bottom (32), gently inclined towards one side of the side wall of the container (11), where the drain valve (31) is located; The leachate tank (11) includes: a receiving orifice (28), a handle means (30), the drain valve (31), and an upper fitting frame (33) with the storage cartridge (8,8 '); - programmable electrical and electronic control system (5), which allows controlling the operation of the device when it performs its crushing, inoculation and safety functions.

2. Device according to claim 1, characterized by the fact that the set of parts is functionally integrated into a single modular unit (14), above which the hopper mouth (1), its lid (35) and the access hole to the inoculant tank (4), and where this modular unit (14) additionally includes a second storage cartridge (8') coupled to a second leachate tank (11') not fitted to the crusher head; this second cartridge (8') and the second tank (11') are on standby.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized by the fact that to ensure the tightness of the set of fitted parts, between the hopper (1) and its cover (35), between the crushing head and the storage cartridge ( 8.8'), and between the storage cartridge (8.8') and the leachate tank (11.11') mediating their respective fitting means (23 and 33), the contact surfaces in their fittings or unions They are sealed with safety seals made of selected materials including rubber, rubber, Teflon and silicone.

4. Device according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that the storage cartridge (8,8') additionally contains an opening (9) in its upper third part formed from glass.

5. Device according to claim 1, characterized by the fact that the safety function of the control panel (5) consists of: - a first sensor located on the edge of the hopper mouth, (1) which is activated when the lid (35) of the hopper (1) is in its closed position; This sensor closes the circuit that supplies electrical energy to the control panel (5), and - a second sensor located on the engine (2) that interrupts the circuit that supplies electrical energy to the control panel (5) when it detects the stop of the rotation torque of the shaft (18) of the motor (2).