ES2331395B1

ES2331395B1 - EXPERIMENTAL REACTOR FOR COMPOSTAGE RESEARCH TESTS.

Info

Publication number: ES2331395B1
Application number: ES200703257A
Authority: ES
Inventors: Manuel Jesus Diaz Blanco; Pedro Bueno Marquez
Original assignee: Universidad de Huelva
Current assignee: Universidad de Huelva
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2010-07-16
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: ES2331395A1

Abstract

Reactor experimental para ensayo de investigación de compostaje.Experimental reactor for testing composting research

El reactor en su conjunto está basado en una estructura modular determinada por una pluralidad de módulos o reactores individuales (1) asociados comúnmente a una línea de alimentación de aire (2) y a una línea de alimentación de agua (3), existiendo un único compresor (4) para el abastecimiento de aire y un único deposito de agua (6) con bomba (7) para abastecimiento de agua, efectuándose ese abastecimiento en ambos casos sobre todos y cada uno de los módulos o reactores (1). Las líneas de alimentación (2 y 3), de aire y agua, cuentan con reguladores de caudal de aire (5) y con reguladores de caudal de agua (8), respectivamente.The reactor as a whole is based on a modular structure determined by a plurality of modules or individual reactors (1) commonly associated with a line of air supply (2) and a water supply line (3), there is a single compressor (4) for the air supply and a single water tank (6) with pump (7) to supply water, making that supply in both cases above all and each of the modules or reactors (1). Power lines (2 and 3), air and water, have air flow regulators (5) and with water flow regulators (8), respectively.

El reactor, debido a su carácter modular, es ampliable sin más que añadir los correspondientes tramos de línea de alimentación de aire y de agua anexos a los módulos o reactores (1) que se incorporen.The reactor, due to its modular nature, is expandable by simply adding the corresponding sections of line of air and water supply attached to the modules or reactors (1) to be incorporated.

El conjunto del reactor encuentra aplicación en el estudio y/o análisis del compostaje de residuos, tanto en laboratorio como a la intemperie.The reactor assembly finds application in the study and / or analysis of waste composting, both in laboratory as outdoors.

Description

Reactor experimental para ensayos de investigación de compostaje.Experimental reactor for tests of composting research

Object of the invention

La presente invención se refiere a un reactor experimental para ensayos de investigación de compostaje, que ha sido previsto con unas características estructurales que permiten la ampliación del estudio con mínimo coste y puede ser utilizado tanto en laboratorio como a la intemperie.The present invention relates to a reactor experimental for composting research trials, which has been provided with structural characteristics that allow the extension of the study with minimal cost and can be used both in the laboratory and outdoors.

El objeto de la invención es abaratar costos de la instalación utilizada en el proceso de compostaje, en virtud del carácter modular de la estructura en la que se materializa el propio reactor.The object of the invention is to reduce costs of the installation used in the composting process, under the modular nature of the structure in which the own reactor.

Background of the invention

Las instalaciones basadas en reactores para ensayos de investigación de compostaje, incluyen medios que permiten controlar eficazmente y con garantías los distintos parámetros que intervienen en el proceso, tales como temperaturas, aireaciones, humedades, tiempos, etc., siendo establecidas las demás relaciones (nutrientes, tamaños de partículas, ph, etc.) al inicio.Reactor-based facilities for composting research trials, include means that allow to control effectively and with guarantees the different parameters involved in the process, such as temperatures, aeration, humidity, times, etc., being established the other relationships (nutrients, particle sizes, ph, etc.) to start.

En los reactores convencionales de laboratorio actualmente utilizados en los ensayos de compostaje, el control de la aireación se efectúa mediante un soplador o ventilador asociado al correspondiente reactor, estando éste en todos los casos aislado térmicamente a base de, por ejemplo espuma de poliuretano o fibra-lana de vidrio o incluso otros materiales similares, evitando en gran medida las pérdidas de calor, incorporando además un sistema de volteo automático.In conventional laboratory reactors currently used in composting tests, controlling the aeration is carried out by means of a blower or associated fan to the corresponding reactor, this being in all cases isolated thermally based on, for example polyurethane foam or fiberglass wool or even other materials similar, largely avoiding heat losses, also incorporating an automatic flip system.

Entre los inconvenientes más destacables de los reactores conocidos pueden citarse los siguientes:Among the most notable disadvantages of Known reactors may be cited as follows:

--: Los equipos e instalaciones correspondientes no permiten ser ampliados, de manera que en caso de querer una ampliación es necesario adquirir otro equipo igual.The corresponding equipment and facilities do not allow to be extended, so that if you want an extension is necessary Acquire another equal equipment.

--: Como consecuencia de utilizar un sistema de volteo automático, la difusión de aire no es homogénea.How consequence of using an automatic flip system, the Air diffusion is not homogeneous.

--: Los ensayos han de ser sucesivos en el tiempo, con la consiguiente interferencia de la temperatura-climatología ambiental.The essays must be successive over time, with the consequent temperature-climatology interference environmental.

--: Los reactores o equipos propiamente dichos están diseñados normalmente para su utilización en laboratorio, no permitiendo su aplicación en exteriores, debido al deterioro de los medios mecánicos asociados al propio reactor.The reactors or equipment itself are normally designed for laboratory use, not allowing its application in external, due to the deterioration of the associated mechanical means to the reactor itself.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip

Description of the invention

El reactor experimental objeto de la invención ha sido concebido para solventar los problemas e inconvenientes referidos en el apartado anterior, en base a una solución sencilla pero eficaz.The experimental reactor object of the invention It has been designed to solve problems and inconveniences referred to in the previous section, based on a simple solution but effective

Más concretamente, el reactor de la invención presenta como primera característica de novedad su carácter modular, es decir que se puede ampliar con otros reactores iguales sin más que incorporar los correspondientes tramos para la impulsión de aire y agua a los reactores añadidos.More specifically, the reactor of the invention presents its character as the first novelty feature modular, that is to say that it can be extended with other similar reactors without incorporating the corresponding sections for the air and water drive to the reactors added.

Otra característica de novedad es la incorporación de un único compresor y de un único depósito de agua para alimentar de aire y agua, respectivamente, a los distintos módulos o reactores, contando la salida del depósito de agua con una bomba para aporte del agua necesaria a cada reactor o módulo.Another feature of novelty is the incorporation of a single compressor and a single water tank to feed air and water, respectively, to the various modules or reactors, counting the outlet of the water tank with a pump to provide the necessary water to each reactor or module.

Asimismo los módulos o reactores están equipados con reguladores de caudal y presión de aire, así como con reguladores de caudal y difusor de agua, incorporando además sensor de temperatura, sistema de captación de datos, sistema de conducción y distribución de agua y aire individualizados, salida de gases con posibilidad de introducir sensores de gases, e incorporando además, aunque de manera opcional, un sistema de control de errores con terminación de gases de salida burbujeando en hipoclorito sódico.Also the modules or reactors are equipped with flow regulators and air pressure, as well as flow regulators and water diffuser, also incorporating sensor temperature, data collection system, individualized water and air conduction and distribution, exit of gases with the possibility of introducing gas sensors, and also incorporating, although optionally, a system of error control with termination of exhaust gases bubbling in sodium hypochlorite.

En base a las características referidas, el reactor de la invención presenta una serie de ventajas frente a los convencionales, que pueden resumirse en las siguientes:Based on the referred characteristics, the reactor of the invention has a number of advantages over conventional, which can be summarized in the following:

--: Facilidad de ampliación, ya que el compresor y bomba son externos, requiriéndose únicamente añadir líneas de aire y agua para anexar nuevos reactores.Ease of expansion, since the compressor and pump are external, requiring only add air and water lines to attach new reactors.

--: Facilidad e intercambio de los controles de aireación y agua, en caso de fuga o deterioro.Ease and exchange of controls of aeration and water, in case of leakage or deterioration.

--: Aireación homogénea y minimización de lixiviados, como consecuencia de estar dotado de una aireación ascendente.Homogeneous aeration and minimization of leachate, as a result of being endowed with aeration upward.

--: Posibilidad de tratar y/o medir los gases por una única salida.Possibility of treating and / or measuring gases through a single outlet.

--: Menor coste del conjunto reactor para más de cinco módulos o reactores individuales, en virtud de la incorporación de una única bomba y un único compresor.Minor cost of the reactor assembly for more than five modules or reactors individual, by virtue of the incorporation of a single pump and a single compressor

--: Posibilidad de ser utilizado tanto en laboratorio como a la intemperie.Possibility of being used both in laboratory as outdoors.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip

Description of the drawings

Para complementar la descripción que seguidamente se a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that then it will be done and in order to help a better understanding of the features of the invention, according to a preferred example of practical realization thereof, is accompanied as an integral part of that description, a set of drawings in where illustrative and not limiting, it has been represented the next:

La figura 1.- Muestra una representación esquemática de una instalación modular determinada por una pluralidad de reactores individuales e iguales, con un único compresor y con un solo depósito de agua.Figure 1.- Shows a representation schematic of a modular installation determined by a plurality of individual and equal reactors, with a single compressor and with a single water tank.

La figura 2.- Muestra una vista esquemática de un módulo o reactor de los que incorpora la instalación de la figura anterior.Figure 2.- Shows a schematic view of a module or reactor that incorporates the installation of the previous figure.

Preferred Embodiment of the Invention

Como se puede ver en las figuras referidas y concretamente en la figura 1, la estructura que constituye el reactor experimental para ensayos de investigación de compostaje, de acuerdo con la invención, es modular y comprende una pluralidad de módulos o reactores (1) asociados a unas líneas de alimentación de aire (2) y alimentación de agua (3), comprendiendo la línea de alimentación de aire, unas líneas de aire primarias que se corresponden con la propia referencia (2) y unas líneas de aire (2') de regulación caudal/presión.As you can see in the referred figures and specifically in figure 1, the structure that constitutes the experimental reactor for composting research trials, according to the invention, it is modular and comprises a plurality of modules or reactors (1) associated with power lines of air (2) and water supply (3), comprising the line of air supply, some primary air lines that correspond to the reference itself (2) and air lines (2 ') flow / pressure regulation.

El conjunto del reactor incluye un único compresor (4) de alimentación de aire para todos y cada uno de los módulos o reactores unitarios (1), siendo el caudal de aire controlado por unos reguladores (5).The reactor assembly includes a single air supply compressor (4) for each and every one of the unit modules or reactors (1), the air flow being controlled by regulators (5).

Por su parte la alimentación de agua a todos y cada uno de los módulos o reactores (1), se efectúa desde un depósito único (6) mediante la impulsión de una bomba (7), existiendo en las líneas de agua (3) correspondientes reguladores (8) de caudal de agua para los distintos módulos o reactores (1).On the other hand the water supply to all and each of the modules or reactors (1), is carried out from a single tank (6) by driving a pump (7), existing in the corresponding water lines (3) regulators (8) water flow for the different modules or reactors (one).

En cuanto a las características del módulo reactor (1) considerado unitariamente o de forma individual, cabe decir que el mismo, como se representa en la figura 2, está constituido por un receptáculo con un aislamiento térmico perimetral (9) a base de espuma de poliuretano o similar, que afecta también a la respectiva tapa (10), estando dotado interiormente de los oportunos tabique de plástico (11), todo ello como es convencional y como se representa en la figura 2, en la que se puede ver la línea de alimentación de aire (2) entre el compresor (4) y el propio módulo o reactor (1), con el regulador de caudal/presión (5). Asimismo en dicha figura se deja ver la línea de alimentación de agua (3), así como sensores de temperatura (12), comprendiendo además un sistema de difusión de agua (13) con difusor en la superficie, y un sistema de difusor de aire (14) con placa perforada en la base, estableciéndose en el propio reactor (1) una aireación ascendente que asegura que dicha aireación sea uniforme, a la vez de conseguir una minimización de los lixiviados.Regarding the characteristics of the module reactor (1) considered individually or individually, fits say that it, as depicted in figure 2, is consisting of a receptacle with thermal insulation perimeter (9) based on polyurethane foam or similar, which also affects the respective cover (10), being provided inside the appropriate plastic partition (11), all this as is conventional and as depicted in figure 2, in which you can see the air supply line (2) between the compressor (4) and the module or reactor itself (1), with the regulator flow / pressure (5). Also in this figure you can see the line water supply (3), as well as temperature sensors (12), further comprising a water diffusion system (13) with diffuser on the surface, and an air diffuser system (14) with plate perforated in the base, establishing in the reactor itself (1) a ascending aeration that ensures that such aeration is uniform, at the time to get a minimization of leachate.

El funcionamiento del conjunto del reactor se basa en introducir el material orgánico a estudiar, establecer las condiciones de operación (aire, agua y tiempo) de cada módulo o reactor (1), y comenzar seguidamente el proceso de compostaje, con posibilidad de seguir cualquier diseño experimental en base al carácter de modularidad del reactor en su conjunto.The operation of the reactor assembly is based on introducing the organic material to study, establishing the operating conditions (air, water and time) of each module or reactor (1), and then start the composting process, with possibility of following any experimental design based on modularity of the reactor as a whole.

En el proceso de compostaje tiene lugar la degradación del material, bien mediante el análisis de los gases emitidos o tomando muestras sin mas que abrir la tapa superior (10) del módulo o reactor (1) correspondiente.In the composting process the material degradation, either by gas analysis issued or taking samples without opening the top cover (10) of the corresponding module or reactor (1).

Claims

1. Experimental reactor for composting research test, which being intended to be used both in the laboratory and outdoors, is characterized in that it comprises a plurality of individual modules or reactors (1) commonly related to air supply lines (2 ) and water supply (3), respectively, with the particularity that each and every one of said modules or reactors (1) are supplied with air and water from a single compressor (4) and from a single water tank (6), respectively, including the water supply line (3) a water supply pump (7) to the different modules or reactors (1); having also provided conventional air flow regulators (5) and water flow regulators (8).

2. Experimental reactor for composting research test, according to claim 1, characterized in that associated with each module or reactor (1), in addition to the conventional perimeter thermal insulation (9), also incorporated in the respective cover (10), includes a system air diffusion with perforated plate (14) in the base, and a water diffusion system (13) with surface diffusers, as well as temperature sensor, data collection system, and optionally an odor control system with termination of the exhaust gases bubbling in sodium hypochlorite.