ES2266766T3 - Aparato para la aireacion de residuos biologicos y deposito para su tratamiento que incluye dicho dispositivo. - Google Patents

Abstract

Aparato de aireación (7), que se puede usar en un depósito (5) alargado para el tratamiento de residuos biológicos o similares, que incluye: un primer carrito (8) desplazable a lo largo de todo el depósito (5) mencionado y dispuesto transversalmente a la anchura del depósito (5), que incluye un primer mecanismo de transmisión (AASX, AADX, APSX, APDX) para desplazar bidireccionalmente dicho primer carrito (8) a lo largo de dicho depósito (5); un segundo carrito (15) desplazable de un extremo a otro de dicho primer carrito (8), que incluye un segundo mecanismo de transmisión (TSX, TDX, 17, 18, 19, 20) para desplazar bidireccionalmente dicho segundo carrito (15) de un extremo a otro de dicho primer carrito (8); como mínimo un rotor (21) montado sobre dicho segundo carrito (15), cuyo plano de rotación es básicamente paralelo al eje longitudinal del depósito (5), que tiene un diámetro que permite que la periferia del rotor (21) actúe en toda la profundidad del depósito (5); y mecanismos (51) para girar el rotor (21) o los rotores en ambos sentidos de la rotación, asociándose dicho mecanismo de rotación al segundo carrito (15).

Description

Aparato para la aireación de residuos biológicos y depósito para su tratamiento que incluye dicho dispositivo.

El presente invento hace referencia a un aparato para la aireación de residuos biológicos mediante técnicas de aplastamiento y mezclado de residuos biológicos compuestos básicamente por excrementos humanos y/o animales, residuos orgánicos semilíquidos, residuos orgánicos de procedencia industrial en casos de compostaje y similares, para ser tratados con procesos de fermentación orgánica u otros procesos biológicos similares.

El objetivo de la aireación consiste en triturar los residuos biológicos con el fin de oxigenar la materia orgánica que se está sometiendo a compostaje.

El presente invento también está relacionado con una planta para el tratamiento y compostaje de residuos biológicos que utiliza el aparato descrito anteriormente.

Se conocen diversos tipos de aparatos para la aireación de residuos biológicos en compostaje, en concreto residuos biológicos que presentan un comportamiento semiplástico y se vierten en uno de los extremos de un depósito alargado. El objetivo del aparato consiste en triturar los residuos biológicos por medio, básicamente, de fresado con el fin de transferir los residuos biológicos al otro extremo del depósito. A medida que se llena el depósito y se trasladan los residuos biológicos de un extremo a otro, este último está sometido a un desplazamiento que acompaña la transformación químico-biológica. Así, los residuos biológicos que llegan al extremo opuesto al de alimentación quedan completamente tratados y listos para tratamientos o usos posteriores.

La estructura del aparato de aireación puede variar considerablemente en función de las dimensiones del depósito, concretamente la anchura y la profundidad. Mayor anchura implica un frente amplio de procesamiento que exige un aparato igual de amplio o el uso de un dispositivo que actúa sobre los residuos biológicos que atraviesan dicho frente. Además, se entiende que el aparato debería actuar en toda la longitud del depósito, que puede llegar a medir 200 m. En el documento FR-A-2767818 se describe un aparato conocido.

Los aparatos conocidos se pueden subdividir básicamente en dos grupos. El primer grupo comprende los aparatos que llevan a cabo la acción de mezclado con sistemas de palas, que generalmente no oxigenan de forma adecuada los residuos biológicos, por lo que se requiere una compensación, por ejemplo, mediante complejos sistemas de inyección.

El segundo grupo abarca los aparatos que incorporan dispositivos con rotores de fresado, rotores de cuchilla, etc. que se sumergen como mínimo de forma parcial en los residuos biológicos. En función de las dimensiones del depósito, estos brazos rotatorios requieren dispositivos de dirección, por ejemplo, con marchas, cadenas, etc., que también entran en contacto con los residuos biológicos, los cuales, comprensiblemente, poseen un impresionante potencial corrosivo y de adherencia y por tanto pueden deteriorar dichos dispositivos con facilidad y rapidez.

El problema técnico que subyace en el presente invento es proporcionar un aparato de aireación para residuos biológicos que supere los inconvenientes mencionados en relación con la técnica existente.

Dicho problema se soluciona mediante un aparato de aireación que pueda usarse en un depósito alargado para el tratamiento de residuos biológicos que incluya: un primer carrito, desplazable a lo largo de todo el depósito y colocado transversalmente a lo ancho del depósito, que incluye un primer mecanismo de transmisión para desplazar bidireccionalmente dicho primer carrito a lo largo del depósito; un segundo carrito, desplazable de un extremo a otro de dicho primer carrito, que incluye un segundo mecanismo de transmisión para desplazar bidireccionalmente dicho segundo carrito desde un extremo al otro del primer carrito; como mínimo un rotor montado sobre dicho segundo carrito cuyo plano de rotación es básicamente paralelo al eje longitudinal del depósito, con un diámetro tal que la periferia del rotor pueda actuar en toda la profundidad del depósito; y mecanismos de rotación del rotor o los rotores en los dos sentidos de la rotación, asociado al segundo carrito.

La principal ventaja del aparato de aireación según el presente invento reside en la posibilidad de airear toda la cantidad de residuos biológicos a lo largo y ancho de todo el depósito, independientemente de las dimensiones de éste, y de transferir y tratar dichos residuos biológicos con la máxima flexibilidad en ambos lados de la longitud del depósito.

De acuerdo con una realización preferente, el aparato de aireación de acuerdo con el invento incluye un sistema de control de la velocidad de rotación de dichos rotores, y de la velocidad de desplazamiento del primer y segundo carrito, capaz de variar dichas velocidades en función de la densidad y viscosidad de los residuos biológicos tratados, es decir, en función de la resistencia a la rotación de los rotores y al desplazamiento del segundo carrito ofrecida por los residuos biológicos.

El invento también hace referencia a una planta de tratamiento de residuos biológicos, que incluye: al menos un depósito alargado en el que, en uno de sus extremos, se vierte una cantidad de residuos biológicos de forma periódica y en el que, en el otro extremo, se recuperan los residuos biológicos tratados; y un aparato para la aireación de residuos biológicos como se describe anteriormente, capaz de funcionar a lo largo de todo el depósito mencionado.

De acuerdo con una realización preferente de la unidad de tratamiento según el invento, éste incluye como mínimo dos depósitos dispuestos paralelamente y mecanismos para transportar dicha unidad de aireación de un depósito al otro.

A partir de ahora, se describirá el presente invento de acuerdo con una realización preferente del mismo y algunas variantes, citadas como ejemplo y no como limitación con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de la sección de un depósito de una unidad de tratamiento de residuos biológicos, con un dispositivo de aireación según el invento;

La figura 2 muestra una vista de la sección longitudinal de dicha sección del depósito y del aparato de aireación de la figura 1;

La figura 3 muestra una vista de la sección transversal de dicha sección del depósito y del aparato de aireación de la figura 1;

La figura 4 muestra una vista de la planta superior de dicha sección del depósito y del aparato de la figura 1;

La figura 5 muestra una vista esquemática de la planta superior de todo el depósito en el que actúa el aparato de aireación de las figuras anteriores;

La figura 6 muestra una vista en perspectiva de la pieza brazo para triturar residuos biológicos incorporada al aparato de aireación de la figura 1;

La figura 7 muestra una vista en sección del frente de la pieza para triturar residuos biológicos de la figura 6;

La figura 8 muestra una vista lateral de la pieza para triturar residuos biológicos de la figura 6;

La figura 9 muestra una vista esquemática en perspectiva que ilustra una planta para el tratamiento de residuos biológicos que incluye dos depósitos de tratamiento en los que actúa un dispositivo de aireación de acuerdo con una realización con variantes del presente invento.

En referencia a las figuras de la 1 a la 5, se indica con el número 5, a modo de ejemplo, un depósito de tratamiento o una sección del mismo.

Dicho depósito tiene forma rectangular y alargada, con una anchura que, siempre a modo de ejemplo, varía entre 8 y 30 m y una longitud que puede llegar a alcanzar los 200 m o incluso superarlos. Se define por medio de paredes laterales 2 y transversales 3 de grosor y materiales adecuados, por ejemplo hormigón reforzado. Dichas paredes 2 y 3 son verticales y presentan una altura de hasta 2,5 m que define la profundidad del depósito y poseen un borde superior 4 plano y rectilíneo.

Se entiende que la profundidad de dicho depósito también se podría excavar, de forma total o parcial, por debajo del nivel del suelo.

En el primer extremo 0 de dicho depósito 5 se descarga o vierte, por cualquier medio adecuado, una cantidad 6 de residuos biológicos que forman un montón que presenta un comportamiento plástico. Los residuos biológicos experimentan un proceso químico-biológico de fermentación aeróbica y transformación que requiere la presencia de oxígeno, que se puede proporcionar mediante la aireación. En adelante se entenderá por "aireación" un paso de trituración y dispersión de aire para provocar un aumento drástico de la superficie de residuos biológicos que está en contacto con el aire y, por tanto, con el oxígeno.

Dicha trituración y dispersión de aire puede desarrollarse, como en la presente realización, mediante una entrada de aire impactando en una capa de superficie de residuos biológicos con piezas mecánicas como, por ejemplo, palas, molinos, cuchillas, látigos, ménsulas, piezas dentadas. El impacto anterior debería producirse a una velocidad e inercia adecuadas de modo que la entrada se produzca independientemente de los niveles de viscosidad y densidad de los residuos biológicos, fomentando también que dichos residuos se desprendiesen con facilidad de dichas piezas mecánicas.

Un efecto colateral del impacto que da paso a la aireación consiste en transportar gradualmente los residuos biológicos 6 desde el extremo de descarga 0 al extremo opuesto de extracción 1, que se alcanzará cuando los residuos biológicos 6 presentes hayan sido sometidos a la transformación químicobiológica descrita anteriormente.

En dicho depósito 5, la planta de tratamiento incluye el aparato de aireación de acuerdo con la presente realización del invento, que generalmente se indica con el número 7.

El aparato 7 básicamente tiene forma de puente-grúa, e incluye un primer carrito desplazable 8, colocado transversalmente a lo largo de dicho depósito 5. El primer carrito 8 descansa sobre un par de raíles paralelos 9, cada uno colocado en el borde superior 4 de las paredes laterales 2 del depósito 5.

A tal efecto, el primer carrito 8 incluye en cada raíl 9 un par de soportes giratorios 10 que descansan sobre los raíles 9 con poleas 11. Las primeras vigas 12 se sitúan entre los dos primeros soportes giratorios 10 situados en los raíles opuestos 9, mientras que las segundas vigas 13 se sitúan entre los dos primeros soportes giratorios 10 en el mismo raíl 9, formando dichas vigas 12 y 13 el cuerpo del primer carrito 8.

Cada primer soporte giratorio 10 está accionado por un motor. Juntos, constituyen el primer mecanismo de transmisión para desplazar bidireccionalmente el primer carrito 8 a lo largo del depósito 5.

Entre los extremos del primer carrito 8 también hay una pasarela 50 cuyo acceso está regulado por puertas adecuadas (no mostradas) cuya apertura se detecta mediante un sensor adecuado que emite una señal capaz de bloquear todo el aparato de aireación 7.

En dichas primeras vigas 12 se han formado sendas guías sobre las que descansan los segundos soportes giratorios 14. Entre estos últimos hay una estructura de soporte que forma un segundo carrito desplazable 15 del aparato de aireación 7, capaz de desplazarse bidireccionalmente a lo largo de toda la longitud del primer carrito 8 desde un extremo al otro, a lo largo del frente transversal del depósito 5.

Al segundo carrito 15 se asocian mecanismos para desplazarse bidireccionalmente a lo largo del primer carrito 8. Dichos mecanismos incluyen un par de cabrestantes 16 colocados respectivamente en los extremos opuestos del primer carrito 8, es decir en las segundas vigas 13.

Cada cabrestante incluye un par de tambores 17 conectados a un motor de desplazamiento 18 por medio de un eje de transmisión 19. En cada tambor 17 hay un cable 20 conectado al segundo soporte giratorio 14 correspondiente para poder conectarlo a un par de cables 20 respectivamente tensados por extremos opuestos del primer carrito 8.

Los motores de desplazamiento 18 son hidráulicos, lo que permite, tal y como se verá claramente en la descripción posterior, que el segundo carrito 15 se desplace a una velocidad fijada previamente y esencialmente constante que se puede variar en función de la resistencia que presente el avance del segundo carrito 15.

Sobre la estructura del segundo carrito 15 se ha colocado un par de rotores 21, básicamente en forma de disco y situados sobre un plano de rotación que es esencialmente paralelo al eje longitudinal del depósito 5, y también a la dirección de movimiento del primer carrito 8. Dicho plano, junto con el segundo carrito 15, se desplaza desde un extremo a otro del primer carrito 8.

Los dos rotores 21 están dispuestos de forma especular, paralela entre ellos. El diámetro de cada rotor 21 es tal que la periferia del rotor 21 pueda actuar en toda la profundidad del depósito 5 y por tanto en la totalidad de los residuos biológicos, independientemente del nivel en el que se encuentren dentro del depósito 5.

Para una profundidad de 2,0-2,5 m, el diámetro podría ser de 4,0-4,5 m.

El aparato 7 incluye mecanismos para rotar los rotores 21 en ambos sentidos de la rotación, con los mecanismos de rotación asociados al segundo carrito 15 y colocados entre el par de rotores para que éste, acompañado por el movimiento del segundo carrito 15, pueda actuar hasta acercarse al borde respectivo del depósito 5.

El sentido de la rotación dada será contrario a las agujas del reloj para trasladar los residuos biológicos de izquierda a derecha y viceversa, para permitir que los residuos biológicos fluyan bajo los rotores 21.

El mecanismo de rotación incluye un motor hidráulico principal 22, alimentado por presión mediante una bomba 51 adecuada, que actúa sobre el buje 23 del rotor 21.

La bomba 51 contiene un motor ventilado que expulsa un líquido operativo, por ejemplo aceite. La unidad de control 51 se coloca en la galería, si bien también está asociado al segundo carrito 15 y se desplaza con éste.

El rotor 21 consiste en un disco interno 24, con mayor grosor en la zona central y decreciente hacia los extremos, al que se conectan una serie de radios 25, interconectados en los extremos distales correspondientes mediante barras de conexión 26.

Sobre cada radio 25 se ha montado un triturador 27 para que la secuencia de circunferencia de los trituradores 27 cree una periferia de rotores capaz de triturar y, por tanto, airear los residuos biológicos 6 sobre los que están colocados los rotores 21.

El segundo carrito 15 incluye mecanismos para alzar dichos rotores 21. A tal efecto, los bujes 23 pueden desplazarse dentro de un recorrido limitado con respecto al segundo carrito 15 al que se ha conectado un gato 28. Los mecanismos de elevación están programados previamente para ajustar la altura de los rotores 21 con respecto a la zona superior del depósito 5, cuyo fondo presumiblemente no será perfectamente plano. En esta zona, se colocan los rotores a una altura que permita arañar el fondo del depósito 5, para que, en las demás zonas, no se produzca riesgo de interferencia entre la periferia del rotor 21 y el fondo del depósito 5.

El aparato 7 también incluye mecanismos para invertir los rotores 21. A tal efecto, el buje 23 se fija sobre una abrazadera giratoria 29 conectada a los extremos del segundo carrito. El mecanismo también contiene un motor hidráulico 30 que, al recibir una señal específica, invierte totalmente el segundo carrito 15, y por tanto también los rotores 21 con los mecanismos relacionados, básicamente 90º, colocando los rotores 21 en posición horizontal.

En esta configuración el primer carrito 8 se puede desplazar rápidamente entre dos posiciones operativas diferentes, por ejemplo entre el extremo de extracción 1 y el extremo de carga 0 cuando haya concluido el ciclo de procesamiento.

En referencia a las figuras de la 6 a la 8, se describe el triturador 27. Incluye un marco de soporte 31 sobre el que se montan dos planchas rectangulares y especulares 32, unidas por un lateral 33 que constituye el límite exterior del rotor 21 correspondiente. Entre las dos planchas 32, sujetas por el marco 31, existe un ángulo de aproximadamente 90º. El lateral 33 y los bordes 34 tienen dientes en forma de triángulo 35, con un contorno similar al de una sierra. Los dientes 35 tienen una altura de algunos centímetros y el grosor de las planchas y su material es adecuado para entrar en contacto con residuos biológicos altamente corrosivos, con una resistencia que permite que el triturador 27 impacte en los residuos biológicos 6 con una velocidad 10-20 m/s.

Por tanto, con el aparato descrito anteriormente los residuos biológicos se pueden procesar a diferentes alturas, con la opción de mejorar la efectividad térmica del proceso de fermentación. Además, existe la opción de invertir bidireccionalmente dichos residuos: la masa orgánica puede trasladarse desde el cabezal 0 del depósito hasta la salida 1, y viceversa.

Así, se puede conseguir una reacumulación del material y una recuperación de los volúmenes perdidos de forma natural debido a la disminución de la masa por evaporación de agua de los residuos biológicos.

Aparentemente, gracias a la estructura del aparato, todos los componentes del motor están colocados de forma que evitan el contacto con el material, por lo que se reducen las intervenciones de limpieza y mantenimiento necesarias y por tanto el tiempo de inactividad de la máquina.

Gracias a la presencia de un único par de rotores o en cualquier caso de un número limitado de éstos, actuando en un frente ancho, se puede reducir la potencia instalada y el esfuerzo de las herramientas, igualando las cargas, a través de una gestión de la inversión que minimice la resistencia opuesta por los residuos biológicos al movimiento de la propia máquina. Dicha gestión, como se desprende de la descripción del ciclo de trabajo del aparato, básicamente permite manejar pequeños montones de material a velocidades elevadas, y no montones grandes a velocidades reducidas.

Así, también se evita la posibilidad de que en el manejo de montones se mezclen materiales con diferentes niveles de maduración.

Es posible y fácil ajustar la velocidad de trabajo del aparato en función de las características de los residuos biológicos, con la opción de ajuste automático a los cambios de dichas características a lo largo del depósito.

Todos los parámetros útiles para la gestión del proceso de estabilización aeróbica del material puede detectarse en tiempo real e introducirse en un sistema de control.

Una planta típica de tratamiento de residuos biológicos puede incluir, por ejemplo, tres cobertizos de fermentación en los que se instalen dos aparatos de aireación y un cobertizo de maduración en el que se instale un único aparato de aireación. Además, se incluirá una zona cubierta de almacenamiento para el producto maduro en espera de la siguiente fase de procesamiento.

En la primera sección de cada depósito de fermentación, en el extremo de entrada 0 del producto sin tratar, se proporciona una entrada de aire de debajo del suelo para fomentar el inicio del proceso aeróbico. El aire procede de ventiladores eléctricos, que alimentan un colector del que surge una gran variedad de tuberías adecuadas que dan servicio a un área de depósito de extensión apropiada.

Los extremos 0 y 1 de los depósitos de fermentación y de los depósitos de maduración están cerrados con puertas (no mostradas) equipadas con paradas de seguridad; si se abre una puerta, aunque sólo sea una, mientras el aparato de aireación está en funcionamiento, se desconecta el voltaje del panel general y la planta se paraliza. Las puertas también evitan la salida de material durante las fases de procesamiento y limpieza de los rotores.

En la parte superior de cada cobertizo de fermentación se ha instalado un colector de succión para remitir el aire contaminado a un filtro adecuado.

Diariamente, y con la ayuda de una pala, el operario carga un depósito de fermentación y extrae del depósito el producto fermentado y procesado el día anterior, para depositarlo en una tolva adecuada. El producto fermentado podría almacenarse en la parte frontal del cobertizo de maduración, y cada día el operario cargará el depósito de maduración. Cada dos días debería ponerse en marcha el aparato que invierte los residuos biológicos. Si se prevé que el volumen de producto fermentado sea mayor que el que se puede cargar en la zona de maduración, con el fin de reiniciar el almacenamiento cada 10 ciclos se deberá hacer funcionar el aparato de aireación dos veces seguidas.

En cada ciclo de manejo, el producto maduro se descarga en la tolva a ras de suelo, se extrae automáticamente y se envía a la zona de almacenamiento, donde espera la próxima fase de procesamiento.

En referencia a la figura 5, se han indicado los motores, las unidades de control, las paradas y los sensores que permiten controlar una planta de tratamiento.

AASX

Motor de avance frontal izquierdo del primer carrito 8

AADX

Motor de avance frontal derecho del primer carrito 8

APSX

Motor de avance trasero izquierdo del primer carrito 8

APDX

Motor de avance trasero derecho del primer carrito 8

CC

Unidad de control de aceite del segundo carrito 15

TSX

Motor de desplazamiento a la izquierda del segundo carrito 15

TDX

Motor de desplazamiento a la derecha del segundo carrito 15

CP

Unidad de control de aceite 51 de la galería 50

T1

Termostato del cobertizo de fermentación

FP0

Punto de parada 0

FP1

Punto de parada 1

FDX

Parada del rotor del segundo carrito 15 a la derecha

FSX

Parada del rotor del segundo carrito 15 a la izquierda

FCE

Parada del rotor del segundo carrito 15 en posición central para invertir el carrito 90º

FRSX

Parada de frenado del segundo carrito 15 izquierda

FRDX

Parada de frenado del segundo carrito 15 derecha

FCP

Parada de seguridad para puerta de galería 50

MEN

Codificador de sensores magnéticos

MRA

Sensor magnético del rotor 21 superior

MRB

Sensor magnético del rotor 21 inferior

MRO

Sensor magnético del rotor 21 horizontal

MRV

Sensor magnético del rotor 21 vertical

MGR

Sensor magnético del rotor 21 revoluciones

FC0

Parada de seguridad para punto de entrada 0

FC1

Parada de seguridad para punto de entrada 1

Para cada aparato de aireación se proporcionan dos paneles eléctricos: un panel general, situado en la sala de control y que controla todos los aparatos de aireación, y un panel de potencia para cada aparato e instalado en la máquina. Además, en la sala de control hay un ordenador desde el que el operario puede manejar todos los aparatos de aireación.

El panel instalado en la máquina incluye un selector de 4 canales para seleccionar entre los modos automático, semiautomático, manual y apagado del aparato.

Desde el ordenador el operario puede seleccionar la secuencia de apagado de cada aparato, fijar y mostrar los datos del proceso y cualquier anomalía que surja.

Se pueden dar dos secuencias de trabajo: 1. Ciclo hacia delante: procesamiento desde el punto 0 hasta el punto 1 y regreso al punto 0; 2. Ciclo hacia atrás: procesamiento desde el punto 1 hasta el punto 0 y regreso al punto 1.

Además, el operario puede decidir, en dos secuencias, desactivar el regreso.

En el panel del operador es posible establecer los siguientes parámetros: velocidad máxima de rotación del rotor: el aparato rota a velocidad máxima inmerso en el producto sin tratar, recién descargado en el depósito; la velocidad de desplazamiento se ajusta en función del esfuerzo del rotor; velocidad intermedia de rotación del rotor: puede ser útil disponer de esta opción, para ajustar de forma óptima la fase de procesamiento del producto; velocidad mínima de rotación del rotor: para evitar la formación de polvo, con el producto seco el aparato debería rotar a la mínima velocidad, la velocidad de desplazamiento debería disminuir en función del número de revoluciones, y en cualquier caso siempre se ajustará dependiendo del esfuerzo del rotor.

Se entiende que la velocidad de desplazamiento del segundo carrito debería modificarse automáticamente con la variación de la velocidad de rotación.

- Tiempo de avance del aparato, es decir, dada una cierta velocidad de avance del primer carrito, el espesor de los residuos biológicos sujetos a fresado durante el traslado del segundo carrito.

- Número de avances o distancia antes del incremento inicial de la velocidad de rotación del rotor.

- Número de avances o distancia antes del segundo incremento de la velocidad de rotación del rotor.

- Tiempo de limpieza del rotor al final del procesamiento.

- Velocidad de acercamiento a las paradas FSX y FDX durante el traslado. La velocidad debería disminuir (desde la intervención de FRSX y FRDX) para evitar la inercia del carrito.

- Tiempo de funcionamiento de los ventiladores para hacer entrar aire en el depósito.

- Tiempo de funcionamiento del aspirador para extraer aire del cobertizo.

- Además, en el ordenador aparecen los siguientes datos del proceso:

- Ciclo actual: indica si la planta está funcionando de forma automática y qué secuencia de trabajo se ha seleccionado.

- Estado del ciclo: ACTIVE: cuando funciona con normalidad, sin alarmas ni interrupciones; STOPPED: cuando el director la para, cuando el selector del panel de la máquina está en modo manual o cuando ha finalizado el ciclo de trabajo; ALARM: cuando se ha producido alguna anomalía en el funcionamiento.

- Detección de la temperatura de los residuos: ON/OFF.

- Último procesamiento en el depósito.

- Velocidad de rotación del rotor.

- Velocidad de desplazamiento del carrito: dato proporcionado por el ondulador, comparado por lo computado por FSX y FDX. Así, se comprueba si el ondulador funciona correctamente y si las paradas funcionan.

- Velocidad de ralentización del carrito después de la activación de las paradas FRSX y FRDX para reducir la inercia debida a la velocidad de desplazamiento.

- Posición del aparato en el depósito.

- En cuanto a los controles manuales, pulsando los botones adecuados del panel de la máquina se pueden llevar a cabo todas las fases del funcionamiento, con las siguientes restricciones:

- No es posible hacer funcionar el ROTOFAC cuando como mínimo una de las puertas del depósito o de la galería está abierta (intervención de las paradas de seguridad FC0, FC1 y FCP).

- No es posible invertir el rotor cuando la parada FCE está desactivada.

- No es posible invertir el rotor cuando está rotando.

- No es posible hacer avanzar el ROTOFAC cuando el sensor magnético MSA está desactivado.

En el panel de la máquina se incluye un selector de ciclo en modo semiautomático. Al seleccionar dicho modo para la planta sólo se permite al operario hacer funcionar el aparato de aireación en el momento establecido, con el fin de descargar el producto fermentado del depósito. Al finalizar la fase de descarga, pulsando el botón adecuado el operario hará que la máquina regrese al punto 0 y seleccionará el modo automático para toda la planta.

En cuanto al ciclo automático, después de haber finalizado las fases relacionadas con el ciclo semiautomático y haber seleccionado el modo automático en el selector del panel de la máquina, en el panel general se da la siguiente secuencia de pasos:

1. El operario debe seleccionar la secuencia de trabajo, p. ej.: ciclo hacia delante - regreso: ON.

2. El operario debe seleccionar si activa o no la detección de la temperatura de los residuos biológicos.

3. El operario pulsa el botón de inicio del ciclo de procesamiento; cuando el selector del panel de la máquina está en modo automático y no se produce ninguna alarma, se inicia el ciclo de procesamiento después de una señal acústica.

4. Al inicio del ciclo automático el rotor se coloca en posición vertical (sensor magnético MRV activado).

5. El carrito gira hacia la izquierda (parada FSX activada). En la parada FRSX la velocidad de desplazamiento disminuye de acuerdo con el valor preestablecido.

6. El rotor empieza a funcionar y, después del tiempo necesario para alcanzar la velocidad constante de rotación, detectada por el sensor magnético MGR, el rotor desciende de posición (sensor magnético MRB activado) hasta situarse en la de trabajo.

7. Avance del aparato a la velocidad mínima fijada para el tiempo o la distancia establecidos.

8. Desplazamiento del segundo rotor con carrito 15 incorporado con procesamiento de producto a la parada activada FDX. En FRDX la velocidad de desplazamiento se reduce de acuerdo con los valores preestablecidos.

9. Con el inicio del traslado del carrito, desciende la posición de la sonda para medir la temperatura de los residuos biológicos. Tras la activación de la parada FDX, se eleva la sonda y con el consentimiento del sensor magnético MSA el aparato avanza, la sonda vuelve a insertarse en el material y se reanuda el procesamiento en sentido izquierdo de los residuos. Cada avance debería ser de 25-50 cm.

10. Fin del procesamiento (parada FP1 activada): el rotor se eleva (sensor magnético MRA activado).

11. Después del tiempo establecido de limpieza, el rotor 21 se para y tras el tiempo necesario para parar cambia a la posición central (parada FCE activada).

12. El motor se coloca en posición horizontal (sensor magnético MRO activado).

13. Con el MRO activado, el aparato regresa al punto 0 a velocidad máxima.

14. Con la activación de la parada FP0, el ciclo finaliza y el aparato se para.

En referencia con el número de avances, es posible conocer la posición del aparato en el depósito con una buena aproximación.

En el exterior del cobertizo de fermentación, en las puertas de acceso de ambos extremos, se colocan tres lámparas 36 para permitir que el operario controle el estado del proceso sin que tenga que entrar en el cobertizo.

Las tres lámparas son de color verde, amarillo y rojo; a continuación se describe su significado específico: lámpara verde: planta parada; lámpara amarilla: planta en funcionamiento; lámpara roja: alarma en la planta.

Debería disponerse de señales idénticas a éstas en el panel de control general.

El aparato presenta más opciones de ajuste. En concreto, los motores hidráulicos podrían equiparse con sensores para detectar la presión interna del circuito, que variará en función de la resistencia de los residuos biológicos a la rotación y al desplazamiento lateral del rotor. Si aumenta la resistencia, la presión se incrementará y se podrá incrementar o disminuir la potencia en respuesta a esta señal.

En concreto, es posible ralentizar la velocidad de desplazamiento de los rotores 21 de acuerdo con la resistencia de los residuos biológicos, alargando o reduciendo los tiempos de procesamiento.

Además, es posible colocar uno o varios sensores de ultrasonidos para detectar, junto con el avance del proceso del carrito con rotor y del primer carrito, la altura de los residuos biológicos y de seleccionar el tipo de ajuste adecuado. Todo ello se puede controlar mediante el software adecuado.

En la figura 9 se describe una variante de una planta de tratamiento. En ésta, los raíles 9 se colocan al nivel del suelo y no sobre los bordes superiores 4 de los depósitos 5. Así, el primer carrito 8 se apoya en pilares 37 y tiene una configuración parecida a la de un puente.

Así, los raíles de los depósitos contiguos podrían compartir un aparato de aireación equipado con ruedas auxiliares (no mostradas). En uno de los extremos del primer depósito 5, por medio de puntos, no mostrados, y de raíles transversales auxiliares 38, será posible desplazar el aparato 7 al depósito adyacente.

Una persona con experiencia en este ámbito puede introducir diversas modificaciones y variantes al aparato de aireación y a la planta para la aireación de residuos biológicos descritos anteriormente para satisfacer otras necesidades contingentes, que queden incluidas en el alcance del presente invento, tal y como se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

1. Aparato de aireación (7), que se puede usar en un depósito (5) alargado para el tratamiento de residuos biológicos o similares, que incluye: un primer carrito (8) desplazable a lo largo de todo el depósito (5) mencionado y dispuesto transversalmente a la anchura del depósito (5), que incluye un primer mecanismo de transmisión (AASX, AADX, APSX, APDX) para desplazar bidireccionalmente dicho primer carrito (8) a lo largo de dicho depósito (5); un segundo carrito (15) desplazable de un extremo a otro de dicho primer carrito (8), que incluye un segundo mecanismo de transmisión (TSX, TDX, 17, 18, 19, 20) para desplazar bidireccionalmente dicho segundo carrito (15) de un extremo a otro de dicho primer carrito (8); como mínimo un rotor (21) montado sobre dicho segundo carrito (15), cuyo plano de rotación es básicamente paralelo al eje longitudinal del depósito (5), que tiene un diámetro que permite que la periferia del rotor (21) actúe en toda la profundidad del depósito (5); y mecanismos (51) para girar el rotor (21) o los rotores en ambos sentidos de la rotación, asociándose dicho mecanismo de rotación al segundo carrito (15).

2. Aparato (7) según la reivindicación 1, que incluye un sistema de control de la velocidad de rotación de dichos rotores (21) y de las velocidades de desplazamiento del primer y el segundo carrito (8, 15), capaz de variar dichas velocidades en función de la densidad y la viscosidad de los residuos biológicos tratados, es decir, según la resistencia a la rotación de los rotores (21) y al desplazamiento del segundo carrito (15) que presenten los residuos.

3. Aparato (7) según la reivindicación 1 o 2, en el que el primer carrito (8) tiene forma básicamente de puente-grúa y se apoya en un par de raíles (9).

4. Aparato (7) según la reivindicación 3, en el que el primer carrito (8) incluye, sobre cada raíl (9), un par de primeros apoyos giratorios (10) equipados con sus respectivos motores (AASX, AADX, APSX, APDX).

5. Aparato (7) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que entre los extremos del primer carrito (8) se encuentra una galería (50) cuyo acceso está regulado por puertas adecuadas.

6. Aparato (7) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo de desplazamiento bidireccional a lo largo del primer carrito (8) incluye un par de cabrestantes (16), cada cabrestante (16) incluye un par de tambores (17), conectados a un motor (18) correspondiente, al que se conecta un cable (20) conectado al correspondiente segundo soporte giratorio (14) del segundo carrito (15), siendo hidráulico el motor respectivo (18), lo que permite el desplazamiento del segundo carrito (15) a una velocidad preestablecida que puede modificarse en función de la resistencia ofrecida al avance del segundo carrito (15).

7. Aparato (7) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos un rotor (21) pasa a ser un par de rotores (21) dispuestos en forma especular, paralelos entre sí, y los mecanismos de rotación de dichos rotores (21) se colocan entre el par de rotores (21).

8. Aparato (7) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho mecanismo de rotación comprende un motor hidráulico principal (22), alimentado por presión por una bomba (51) adecuada, que actúa sobre el buje (23) de dicho rotor (21), estando la bomba (51) asociada también al segundo carrito (15) para desplazarse con éste.

9. Aparato (7) según la reivindicación 7, en el que el rotor (21) consiste en un disco interno (24) al que se conectan una serie de radios (25), interconectados en los extremos distales respectivos mediante barras de conexión (26); en cada radio (25) se monta un triturador (27) para que la secuencia de circunferencia de los trituradores (27) formen una periferia de rotores capaz de triturar y por tanto airear residuos biológicos (6).

10. Aparato (7) según la reivindicación 9, en el que dicho triturador (27) incluye un marco de soporte (31) sobre el que se montan dos planchas rectangulares y especulares (32), unidas por un extremo (33) que constituye el borde exterior del rotor (21), presentando dicho extremo lateral (33) y los bordes (34) dientes (35) con un contorno similar al de una sierra.

11. Aparato (7) según la reivindicación 7, en el que el segundo carrito (15) incluye mecanismos para elevar los rotores (21) que incorpora como mínimo un gato (28).

12. Aparato (7) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también incluye mecanismos para invertir el rotor o los rotores (21) presentes.

13. Aparato (7) según la reivindicación 12, en el que hay como mínimo un rotor (21) que tiene un buje (23) fijado sobre una abrazadera rotatoria (29) conectada de forma orientable a los extremos del segundo carrito (15), y dicho mecanismo también incluye un motor hidráulico (30) que puede invertir totalmente el segundo carrito (15) básicamente 90º, colocando en posición horizontal el rotor o los rotores (21) presentes.

14. Planta para el tratamiento de residuos biológicos, que incluye: como mínimo un depósito alargado (5) en el que, en uno de los extremos (0), se vierte periódicamente una cantidad de residuos biológicos (6) y en el que, en el extremo opuesto (1), se recuperan los residuos biológicos tratados; y un aparato (7) para airear residuos biológicos tal y como se define en una de las reivindicaciones anteriores, capaz de funcionar en toda la longitud del depósito (5).

15. Planta según la reivindicación 14, que incluye como mínimo dos depósitos colocados básicamente de forma paralela y mecanismos para desplazar dicha unidad de aireación (7) de un depósito al otro.