ES2644225T3 - Método de tratamiento de material de biomasa, y método de utilización de energía calorífica - Google Patents

Método de tratamiento de material de biomasa, y método de utilización de energía calorífica Download PDF

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ES2644225T3 ES10821852.0T ES10821852T ES2644225T3 ES 2644225 T3 ES2644225 T3 ES 2644225T3 ES 10821852 T ES10821852 T ES 10821852T ES 2644225 T3 ES2644225 T3 ES 2644225T3
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Description

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DESCRIPCION
Metodo de tratamiento de material de biomasa, y metodo de utilizacion de energfa calonfica Campo de la invencion
Esta invencion se refiere a un metodo de tratamiento del material de biomasa y un metodo de utilizacion de energfa calonfica. En particular, esta invencion se refiere al metodo de tratamiento del material de biomasa y al metodo de utilizacion de la energfa calonfica generada mediante el metodo de tratamiento de material de biomasa para conseguir la reduccion de volumen o la carbonizacion del material de biomasa, tal como restos de comida, excrementos de ganado, residuos de la agricultura, residuos marinos y residuos forestales, a un costo extremadamente bajo.
Antecedentes de la tecnica
Con el aumento en el reconocimiento del uso del reciclaje de los recursos biologicos, muchos tipos de residuos organicos han sido recientemente convertidos en compost y reducidos a la tierra como recurso. La enteruria del ganado que son heces del ganado y residuos de alimentos tales como restos de comida (en adelante, estos se denominan colectivamente como "heces del ganado y similares") que son los que tienen mayor probabilidad para convertirse en compost y/o reducirse, a menudo tiene una alta humedad, o estan en un asf denominado estado fangoso, en el momento de la generacion. Para tales heces del ganado y similares, hay dificultades, tales como que el oxfgeno diffcilmente se introduce en el interior de las heces del ganado y similares debido al estado fangoso, que la reaccion bioqmmica por la degradacion microbiana ordinaria es diffcil que se produzca, ya que las heces del ganado y similares son diffciles de ser convertidas en compost. Como resultado, convencionalmente, se ha adaptado un metodo que reduce la proporcion de contenido de agua con el fin de hacer entrar facilmente el oxfgeno al interior de las heces del ganado.
Como uno de los medios para reducir la proporcion de contenido de agua, existe un metodo para proporcionar energfa calonfica, distribucion de aire y similares a los residuos organicos. Sin embargo, tal metodo no es realista debido a una cuestion de costes. Ademas, como otro medio, como en el caso de las heces del ganado que son los excrementos del ganado, existe un metodo para mezclar subproductos agncolas con los residuos organicos, tal como madera aserrada, paja de arroz, cascara de arroz y similares. Este metodo reduce la humedad contenida en el residuo organico y, como resultado, facilita el flujo de aire para promover la reaccion bioqmmica por degradacion microbiana. Sin embargo, los subproductos agncolas pueden ser diffciles de obtener en algunas regiones, o el costo de obtener los subproductos agncolas puede aumentar. Por otra parte, incluso cuando los subproductos agncolas pueden obtenerse, el coste puede incrementarse aun mas debido al procesamiento adicional de los subproductos agncolas. Ademas, en este metodo, hay una dificultad de que la mezcla de tales subproductos agncolas provoque un aumento de costes a medida que aumenta la cantidad total de tratamiento.
Se ha considerado reducir el volumen de los residuos organicos y devolver al mundo natural los residuos organicos sin compostaje y sin dotacion de recursos. Sin embargo, incluso en ese caso, la proporcion de contenido de agua debe disminuirse para el residuo organico en estado fangoso. Esto da como resultado un problema similar al anterior. Ademas, cuando la proporcion de contenido de agua de los residuos organicos en estado fangoso es simplemente reducida y secada, no se produce la reaccion para el compostaje de los residuos por la degradacion microbiana. Por lo tanto, los residuos organicos secados volvenan a los residuos organicos originales en estado fangoso cuando vuelvan al mundo natural. Ademas, en este metodo, no se puede incurrir en costes para el proceso de depuracion similares a los de los excrementos humanos.
Por otra parte, el documento de patente 1 propone un metodo de tratamiento de los residuos para conseguir la reduccion de volumen o la carbonizacion de los residuos mediante la presurizacion y el calentamiento de los residuos que incluyen restos de comida en un horno de vapor. El documento de patente 2 propone un metodo para controlar la cantidad suministrada de aire en un horno de gas, de modo que la cantidad de monoxido de carbono, que se genera por combustion parcial de residuos municipales, es maxima.
El documento de patente 3 describe un metodo seco de productos organicos y similares que monitoriza la concentracion de monoxido de carbono incluido en una atmosfera gaseosa, que esta puesta en contacto con un producto seco y que mantiene la concentracion de monoxido de carbono a un valor predeterminado superior a 10 ppm y por debajo de 100 ppm. El documento de patente 4 propone un metodo de mezcla de residuos de cocina que realiza un proceso de tratamiento por combustion humeda. El proceso de tratamiento por combustion humeda produce lodo al triturar los residuos de la cocina y mezclar los residuos de la cocina triturados con agua residual, presuriza el lodo mediante una bomba de alta presion y alimenta gas de alta presion que incluye oxfgeno o aire a alta presion al lodo, y calienta el lodo presurizado a la temperatura en la que los residuos de cocina se oxigenan en el lodo presurizado. El Documento de Patente 5 propone un metodo de tratamiento de degradacion de agua subcntico que lleva a cabo un tratamiento de degradacion de agua subcntico a una temperatura de reaccion de 130 - 374 grados Celsius y presion de reaccion superior a la presion de vapor saturada de la temperatura de reaccion.
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Documento de la tecnica anterior
[Documento de Patente 1] Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Publico N°. 2001-137806.
[Documento de Patente 2] Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Publico N° 2000-297917.
[Documento de Patente 3] Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Publico N° 2000-46472.
[Documento de Patente 4] Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Publico N° H01-310799.
[Documento de Patente 5] Publicacion de Solicitud de Patente Internacional N° W02005/077514 Folleto.
Compendio de la invencion Problemas resueltos por la invencion
Sin embargo, el coste de procesamiento de cualquier metodo de los documentos de patente antes mencionados es costoso porque es necesario usar una alta temperatura de procesamiento. Espedficamente, es necesario para el documento de patente 1 utilizar una alta temperatura de procesamiento de 150 - 200 Grados Celsius, y es necesario para el documento de patente 2 utilizar una alta temperatura de procesamiento de 450 - 900 grados Celsius. Ademas, es necesario para el documento de patente 3 utilizar una alta temperatura de procesamiento de 350 - 600 grados Celsius, es necesario para e el documento de patente 4 utilizar una alta temperatura de procesamiento de 100 - 300 grados Celsius y es necesario para el documento de patente 5 utilizar una alta temperatura de procesamiento de 130 - 374 grados Celsius.
Esta invencion se proporciona para resolver los problemas antes mencionados. Un objeto de la invencion es proporcionar un metodo de tratamiento de material de biomasa para conseguir basado en una reaccion debida a la degradacion organica por microbios en el material de biomasa por contacto con oxfgeno, una reduccion de volumen o carbonizacion de un tipo o mas de material de biomasa que se selecciona entre restos de comida, excrementos de ganado, residuos agncolas, residuos marinos y residuos forestales en un contenedor que puede ser presurizado y calentado, que comprende colocar el material de biomasa en el contenedor; establecer una condicion inicial del contenedor con el fin de generar una reaccion exotermica del material de biomasa despues de colocar el material de biomasa, incluyendo la condicion inicial la totalidad de (a) una atmosfera en el contenedor que tenga oxfgeno, (b) un intervalo de temperatura en el contenedor que sea igual o superior a 55 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius, (c) un intervalo de presion en el contenedor que sea igual o superior a 0,2 MPa (2 atmosferas de presion) e igual o inferior de 1,5 MPa (15 atmosferas de presion) y (d) concentracion de monoxido de carbono que sea igual o superior a 100 ppm; y que mantenga una condicion de continuidad despues de que la temperatura del material de biomasa exceda los 80 grados Celsius con el fin de aumentar espontaneamente la temperatura del material de biomasa por encima de al menos 150 grados Celsius, incluyendo la condicion de continuidad la totalidad de las siguientes : (i) la atmosfera en el contenedor que tenga oxfgeno ; ii) el intervalo de presion en el contenedor que sea igual o superior a 0,2 MPa (2 atmosferas de presion) e igual o inferior a 1,5 MPa (15 atmosferas de presion); y (iii) una concentracion de monoxido de carbono en el contenedor que sea igual o superior a 100 ppm, en donde el contenedor comprende una valvula de drenaje, un dispositivo de calentamiento, y un dispositivo de presion, y la valvula de drenaje drena el agua del fondo del contenedor regularmente o irregularmente junto con el incremento de la temperatura del material de biomasa. Ademas, otro objeto de la invencion es proporcionar un metodo de utilizacion de energfa calonfica, el calor generado por el metodo de tratamiento del material de biomasa.
Medios de resolucion de problemas
En el proceso de investigacion de metodos para el tratamiento eficaz de la reaccion de los residuos organicos que permita el compostaje y la reutilizacion de los residuos organicos o el tratamiento de los residuos organicos mediante la reduccion del volumen de los residuos organicos, los inventores de esta solicitud descubrieron que el compostaje de los residuos organicos puede realizarse acelerando la reaccion bioqmmica por degradacion microbiana cuando el oxfgeno se suministra eficazmente al residuo organico, incluso cuando el residuo organico esta en estado fangoso con una alta relacion de contenido de agua. Ademas, los inventores descubrieron que la temperatura de los residuos organicos asciende sorprendentemente a 100 grados Celsius e incluso mas de 200 grados Celsius, lo que excede la temperatura (aproximadamente 70 grados Celsius) a la que termina el auto- calentamiento por la degradacion microbiana (vease la Solicitud japonesa de los inventores N° 2008-99985 (correspondiente al documento WO 2009/125670 A1)). Tras una consideracion adicional, los inventores inventaron esta invencion mediante el descubrimiento de que un aumento de temperatura similar se produce por sf mismo cuando los materiales de biomasa con una proporcion de bajo contenido de agua se colocan bajo una condicion espedfica en las primeras etapas, y que entonces, la reduccion de volumen o carbonizacion de los materiales de biomasa se puede conseguir sin calentamiento de la manera convencional. Ademas, los inventores descubrieron que se produce un aumento de temperatura similar cuando el residuo organico con una relacion de bajo contenido de agua se coloca bajo una atmosfera espedfica. Estos descubrimientos se obtuvieron basandose en los conocimientos de los inventores, y se proponen las invenciones relativas a los aspectos primero a tercero abajo mencionados.
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Es decir, el metodo de tratamiento de material de biomasa de acuerdo con la invencion para resolver los problemas antes mencionados es conseguir la reduccion de volumen o carbonizacion de un tipo o mas de material de biomasa que se selecciona entre restos de comida, excrementos de ganado, residuos agncolas, residuos marinos y residuos forestales en un contenedor que puede ser presurizado y calentado. El metodo comprende: colocar el material de biomasa en el contenedor; establecer una condicion inicial del contenedor con el fin de generar una reaccion exotermica del material de biomasa despues de colocar el material de biomasa, incluyendo la condicion inicial la totalidad de (a) una atmosfera en el contenedor que tenga oxfgeno, (b) un intervalo de temperatura en el contenedor que sea igual o superior a 55 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius, (c) un intervalo de presion en el contenedor que sea igual o superior a 0,2 MPa (2 atmosferas de presion) e igual o inferior a 1,5 MPa (15 atmosferas de presion) y (d) concentracion de monoxido de carbono que sea igual o superior a 100 ppm; y mantener una condicion de continuidad despues de que la temperatura del material de biomasa supere los 80 grados Celsius con el fin de aumentar espontaneamente la temperatura del material de biomasa por encima de al menos 150 grados Celsius, incluyendo la condicion de continuidad la totalidad de: (i) la atmosfera en el contenedor que tenga oxfgeno; (ii) el intervalo de presion en el contenedor que sea igual o superior a 0,2 MPa (2 atmosferas de presion) e igual o inferior a 1,5 MPa (15 atmosferas de presion); y (iii) una concentracion de monoxido de carbono en el contenedor que sea igual o superior a 100 ppm, en donde el contenedor comprende una valvula de drenaje, un dispositivo de calentamiento y un dispositivo de presion, y la valvula de drenaje drena el agua en el fondo del contenedor regularmente o irregularmente junto con el aumento de la temperatura del material de biomasa, y consigue la reduccion del volumen o la carbonizacion del material de biomasa.
De acuerdo a esta invencion, la temperatura del material de biomasa se incrementa espontaneamente hasta alta temperatura y se consigue la reduccion de volumen o carbonizacion del material de biomasa ajustando la condicion espedfica en el contenedor despues de colocar el material de biomasa en el contenedor, aumentando la temperatura del material de biomasa bajo la condicion espedfica y manteniendo la condicion espedfica en el contenedor despues de iniciar el aumento de la temperatura del material de biomasa. Por lo tanto, la reduccion del volumen o la carbonizacion del material de biomasa se puede lograr a un coste extremadamente bajo sin calentar el material de biomasa a alta temperatura en la manera convencional.
En el metodo de tratamiento del material de biomasa de acuerdo con la invencion, el material de biomasa incluye residuos organicos, cuya temperatura aumenta hasta al menos 55 grados Celsius basandose en una reaccion debida a la degradacion organica por microbios en el residuo organico en contacto con el oxfgeno.
De acuerdo con esta invencion, el material de biomasa incluye residuos organicos, cuya temperatura aumenta al menos a 55 grados Celsius basandose en una reaccion debida a la degradacion organica por microbios en el residuo organico en contacto con oxfgeno.
Por lo tanto, la reduccion del volumen o la carbonizacion del citado material de biomasa se consiguen despues del compostaje. Como resultado, los residuos cuyo volumen se reduce y que se carbonizan pueden devolverse al mundo natural de nuevo mediante su vertido o similar.
En el metodo de tratamiento del material de biomasa de acuerdo con la invencion, el material plastico que tiene temperatura de transicion vftrea, que es igual o inferior a 200 grados Celsius, se coloca en el contenedor con el material de biomasa.
De acuerdo con esta invencion, el material plastico que tiene temperatura de transicion vftrea, que es igual o inferior a 200 grados Celsius, se coloca en el contenedor con el material de biomasa. Por lo tanto, la reduccion de volumen o la carbonizacion del material plastico se produce con material de biomasa cuya temperatura se incrementa por encima de al menos 150 grados Celsius.
En el metodo de tratamiento del material de biomasa de acuerdo con la invencion, el contenedor comprende una valvula de drenaje, un dispositivo de calentamiento y un dispositivo de presion, y la valvula de drenaje drena el agua en el fondo del contenedor regularmente o irregularmente junto con el aumento de la temperatura del material de biomasa.
De acuerdo con esta invencion, el agua en el fondo del contenedor se puede drenar regular o irregularmente junto con el aumento de la temperatura del material de biomasa.
Por lo tanto, se puede mejorar la eficacia de la reduccion de volumen o la carbonizacion del material plastico.
En el metodo de tratamiento del material de biomasa de acuerdo con la invencion, se suministra monoxido de carbono al material de biomasa a partir del material de biomasa como fuente de generacion y suministro y/o desde un deposito de monoxido de carbono como fuente de suministro.
De acuerdo con esta invencion, la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor se mantiene en el intervalo predeterminado suministrando monoxido de carbono a partir del propio material de biomasa y/o el deposito de monoxido de carbono. Por lo tanto, se puede mejorar la eficacia del tratamiento del material de biomasa.
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Un metodo de utilizacion de ene^a calonfica de acuerdo con la invencion para resolver los problemas anteriormente discutidos utiliza el calor generado por el metodo de tratamiento del material de biomasa de acuerdo con la invencion anterior.
Efecto ventajoso de la invencion
De acuerdo con el metodo de tratamiento del material de biomasa de la invencion, la temperatura del material de biomasa se incrementa espontaneamente a alta temperatura y se consigue la reduccion de volumen o carbonizacion del material de biomasa ajustando la condicion espedfica en el contenedor despues de colocar el material de biomasa en el contenedor, aumentando la temperatura del material de biomasa bajo la condicion espedfica y manteniendo la condicion espedfica en el contenedor despues de iniciar el aumento de la temperatura del material de biomasa. Por lo tanto, la reduccion del volumen o la carbonizacion del material de biomasa puede conseguirse a un coste extremadamente bajo sin calentar el material de biomasa a alta temperatura en la manera convencional.
Segun el metodo de utilizacion de energfa calonfica de la invencion, el calor generado por el metodo de tratamiento del material de biomasa se utiliza como fuente de calor. Por lo tanto, la energfa calonfica puede ser utilizada eficazmente. En particular, utilizando la energfa calonfica como fuente de energfa para la mejora del negocio de la cna de ganado y similar, se pueden ahorrar costes del negocio, aumentando de este modo la competencia.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de configuracion esquematico que ilustra un ejemplo de un contenedor usado por un metodo de tratamiento de material de biomasa de la presente invencion.
La figura 2 es un grafico que indica los cambios de temperatura en la reaccion exotermica cuando el aire y el monoxido de carbono se suministran solamente al contenedor.
La Fig. 3 es un grafico que indica los cambios de temperatura en la reaccion exotermica usando heces secadas de una vaca lechera cuando se presurizan a 1 MPa en el contenedor despues de calentar las heces secadas de la vaca lechera en el intervalo igual o superior a 50 grados Celsius e igual o inferior a 70 grados Celsius.
La Fig. 4 es un grafico que muestra los cambios de temperatura en la reaccion exotermica usando biomasa de tipo seco (astillas de madera, arroz crudo) excluyendo las heces de una vaca lechera cuando se presuriza a 1 MPa en el contenedor.
La figura 5 es un grafico que indica los cambios de temperatura en la reaccion exotermica utilizando el material de biomasa mezclado con material plastico y el cambio de presion en un contenedor cuando se drena regularmente agua en el proceso de reaccion exotermica.
La figura 6A es una fotograffa de una configuracion de material de biomasa antes de un experimento y la figura 6B es una fotograffa de una configuracion de la biomasa cuando se reduce el volumen y se carboniza el material de biomasa despues de un experimento.
La Fig. 7 es un grafico que indica cambios en la temperatura a 1 MPa y cambios en la concentracion de monoxido de carbono cuando se usa material de biomasa del primer experimento.
La figura 8 es un diagrama de bloques que ilustra la configuracion aproximada de un dispositivo utilizado en el experimento 6.
La Fig. 9 es un grafico que indica cambios temporales en la temperatura de una muestra de ensayo a 1 MPa en el Experimento 6.
La figura 10 es un grafico que indica uno de los ejemplos de cambios de temperatura en una reaccion exotermica utilizando el material de biomasa (heces de una vaca lechera) bajo una condicion ambiental inicial que incluye la atmosfera en un contenedor que es aire (oxfgeno), siendo la temperatura en el contenedor 50 grados Celsius y siendo la presion en el contenedor 1 MPa, y uno de los ejemplos de cambios de temperatura en la reaccion exotermica utilizando la muestra de ensayo del Experimento 6 (residuos de cocina) bajo una condicion ambiental inicial que incluye la atmosfera en un contenedor que es aire (oxfgeno), siendo la temperatura en el contenedor de 40 grados Celsius y siendo la presion en el contenedor de 1 MPa, con el resultado de la Fig. 9.
Mejor modo de implementar la invencion
Los metodos de tratamiento de material de biomasa y de utilizacion de energfa calonfica de acuerdo con la invencion se explicaran en detalle basandose en las realizaciones siguientes utilizando figuras. Las realizaciones siguientes son ejemplos preferibles de la invencion, y la construccion de la invencion no esta limitada a las realizaciones.
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Metodo de tratamiento de material de biomasa
El metodo de tratamiento de material de biomasa de acuerdo con la invencion para conseguir la reduccion de volumen o la carbonizacion de un tipo o mas de material de biomasa que se selecciona entre restos de comida, excrementos de ganado, residuos agncolas, residuos marinos y residuos forestales en un contenedor que se puede presurizar y calentar. En el metodo, en primer lugar, se coloca el material de biomasa en el contenedor, despues se establece una condicion inicial en el contenedor, incluyendo la condicion inicial la totalidad de (a) una atmosfera en el contenedor que tenga oxfgeno, (b) un intervalo de temperatura en el contenedor que es igual o superior a 55 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius, (c) un intervalo de presion en el contenedor que es superior a la presion atmosferica e igual o inferior a 15 atmosferas de presion y (d) la concentracion del monoxido de carbono que es igual o superior a 100 ppm, y luego se incrementa la temperatura del material de biomasa por encima de 80 grados Celsius bajo la condicion inicial. En segundo lugar, se establece una condicion de continuidad despues de iniciar el aumento de la temperatura de la biomasa bajo la condicion inicial por encima de 80 grados Celsius, incluyendo la condicion de continuidad la totalidad de: (i) la atmosfera en el contenedor que tiene oxfgeno, (ii) el intervalo de presion en el contenedor es igual o superior a 2 atmosferas de presion e igual o inferior que 15 atmosferas de presion y (iii) una concentracion de monoxido de carbono en el contenedor que es igual o superior a 100 ppm, y luego se mantiene la condicion de continuidad, con el fin de aumentar espontaneamente la temperatura del material de biomasa por lo menos 150 grados Celsius, y lograr la reduccion del volumen o la carbonizacion del material de biomasa.
El metodo de tratamiento del material de biomasa de la invencion se explicara en detalle. El siguiente sfmbolo "%" indica un porcentaje en peso a menos que se indique lo contrario.
(Material de biomasa).
El material de biomasa incluye un tipo o mas productos de residuos que se seleccionan entre restos de comida, excrementos de ganado, residuos agncolas, residuos marinos y residuos forestales. Espedficamente, el material de biomasa son restos de comida (residuos de alimentos) tales como residuos de cocina, excrementos (enteruria) de ganado tales como vacas, cerdos y gansos, residuos agncolas tales como productos excedentes, productos rechazados y subproductos de procesamiento, residuos marinos como el exceso de cosechas marinas y los residuos de procesos de productos marinos, y los residuos forestales como los desechos de madera, las astillas de madera y los residuos de procesos de productos forestales. El material de biomasa usado para el metodo de tratamiento del material de biomasa puede incluir solo un tipo de los productos de residuos anteriores o una pluralidad de tipos de los productos de residuos mezclados antes mencionados.
Tal material de biomasa usado para el metodo de tratamiento de material de biomasa puede estar en estado fangoso o en estado seco independientemente de la proporcion de contenido de agua en el material de biomasa, y que puede haber sido compuesto o no haber sido compuesto. Por ejemplo, el metodo de tratamiento de material de biomasa usa material de biomasa dentro del cual el oxfgeno tiene dificultad para penetrar con una proporcion de contenido de agua elevado cuando el material de biomasa se retira y en el que la reaccion bioqmmica debida a los microbios es diffcil que pueda producirse; material de biomasa en el que la permeabilidad al aire en una parte o la totalidad del interior del material de biomasa no es suficiente; material de biomasa de tipo seco que tiene carbono como su sustrato con una proporcion en bajo contenido de agua (incluido 0%), tal como heces de una vaca lechera, astillas de madera y arroz crudo; y material de biomasa que ya ha sido convertido en compost.
De estos tipos de material de biomasa, el material convertido en compost de biomasa se compone mediante el aumento de la temperatura del material de biomasa en al menos 55 grados Celsius basandose en una reaccion debida a la degradacion organica por microbios en el material de biomasa puesto en contacto con oxfgeno. Debido a que la reduccion de volumen o la carbonizacion de este tipo de material de biomasa se consigue mediante el metodo de tratamiento del material de biomasa despues del compostaje, que este tipo de material de biomasa puede ser devuelto al mundo natural de nuevo mediante el vertido o similar.
Cuando la proporcion de contenido de agua del material de biomasa es igual o superior al 80%, tales como excrementos (enteruria) del ganado y residuos agncolas, o la proporcion de contenido de agua local del material de biomasa, aunque la proporcion de contenido de agua de todo el material de biomasa, es igual o superior al 80%, este material de biomasa esta en estado fangoso. En este caso, el metodo de tratamiento del material de biomasa utiliza el material de biomasa en estado fangoso sin ningun problema. Sin embargo, debido a que el oxfgeno tiene dificultad para entrar dentro del material de biomasa en estado fangoso desde la superficie del mismo como se ha tratado mas adelante, la reaccion bioqmmica por los microbios es diffcil de acelerar. Por lo tanto, se usa un medio de presion forzada para el metodo de tratamiento del material de biomasa como medio para suministrar el oxfgeno dentro del material de biomasa. Por ejemplo, los medios de presion forzada indican medios que aumentan la presion en un contenedor sellado suministrando aire, oxfgeno o similares desde un deposito. Ademas, cuando la proporcion de contenido de agua de la totalidad de residuos organicos o la proporcion de contenido de agua local de los residuos de material de biomasa es inferior al 80%, el fenomeno por el que el oxfgeno tiene dificultad para entrar dentro del material de biomasa se debilita apreciablemente y, por lo tanto, disminuye la necesidad para introducir por la fuerza el oxfgeno en el material de biomasa. Como resultado, se pueden usar medios de presion espontanea para introducir el oxfgeno dentro del material de biomasa. Obviamente, se pueden usar medios de presion forzada
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cuando la proporcion de contenido de agua de la totalidad de los residuos organicos o la proporcion de contenido de agua local de los residuos organicos es inferior al 80%. Por ejemplo, los medios de puesta a presion espontanea indican medios que aumentan espontaneamente la presion en un contenedor sellado cuando se calienta en el contenedor.
Cuando el material de biomasa son restos de comida tales como residuos de cocina, la proporcion del contenido de agua de todo el residuo organico es igual o superior al 40% o localmente igual o superior al 40%, aunque la proporcion de contenido de agua de todo el residuo organico es baja. Cuando el material de biomasa incluye una cantidad significativa de fibra, tal como los excrementos de ganado anteriormente mencionados (enteruria), los residuos agncolas y similares, y la proporcion total o local de contenido de agua de este material de biomasa es igual o superior a 80%, y este material de biomasa se convierte en estado fangoso. Sin embargo, los restos de comida y similares, que no incluyen una gran cantidad de fibra, se convierten en estado fangoso por debajo del 80%, y normalmente tienden a convertirse en estado fangoso a un 40% o mas. Por lo tanto, el oxfgeno es introducido dentro de dichos restos de alimentos mediante medios de presion forzada o medios de presion espontanea. El termino "enteramente" con respecto a la proporcion de contenido en agua indica una proporcion igual o relativamente igual en la que la humedad esta contenida en el material de biomasa. Por otra parte, el termino "localmente" con respecto a la proporcion de contenido de agua indica un caso en el que la proporcion de contenido de agua de todo el material de biomasa es igual o inferior al 80% (para excrementos de ganado y similares) o inferior a 40% (para residuos de alimentos tales como restos de comida), pero el material de biomasa incluye localmente partes en estado fangoso con una proporcion de contenido de agua igual o superior al 80% o 40%, respectivamente.
La medicion de la proporcion de contenido de agua de todo el material de biomasa puede evaluarse obteniendo una cantidad predeterminada de una muestra del material de biomasa y realizando una medicion de masa de la muestra antes y despues del secado de la muestra. Por el contrario, la relacion de contenido de agua local del material de biomasa puede evaluarse obteniendo una pequena cantidad de una muestra local del material de biomasa y realizando una medicion de masa de la muestra antes y despues del secado de la muestra.
Los otros productos de residuos se usan por mezclado en dicho material de biomasa en el metodo de tratamiento del material de biomasa. Los otros productos residuales incluyen material plastico (BA-RA-N o Hi-To-Tsu-Ba (que son una pequena hoja de objetos decorativos hechos de plastico), tapon de botella, paja, banda de caucho, material de envolver y similares), productos de papel, productos de madera y similares, que son desechados facilmente con los restos de comida del hogar. Ademas, la resistencia al calor del material plastico es de tipo diferente. En el metodo de tratamiento del material de biomasa de la presente invencion, se utiliza el material plastico que tiene temperatura de transicion vftrea, que es igual o inferior a 200 grados Celsius. Por ejemplo, como material plastico que tiene una temperatura de transicion de vftrea igual o inferior a 150 grados Celsius, naftalato de polietileno (temperatura de transicion vftrea: 120 grados Celsius), tereftalato de polibutileno (75 grados Celsius),tereftalato de polietileno (75 grados Celsius), sulfuro de polifenileno (90 grados Celsius), polieter eter cetona (143 grados Celsius) y policarbonato (145 grados Celsius) se utilizan con el material de biomasa para el metodo de tratamiento del material de biomasa de la presente invencion. Mediante la mezcla de estos residuos en el material de biomasa, se puede conseguir la reduccion de volumen o la carbonizacion de estos residuos con el material de biomasa cuya temperatura se aumenta a una temperatura por encima de al menos 150 grados Celsius.
(Contenedor de tratamiento)
La figura 1 es diagrama de configuracion esquematico que ilustra un ejemplo de un contenedor usado por un metodo de tratamiento de material de biomasa de la presente invencion. Como se muestra en la Figura 1, el contenedor 1 esta sellado por el cuerpo principal 2 y la tapa 4, y tiene la capacidad de presurizar y calentar. El material 10 de biomasa se coloca en el contenedor 1 desde la parte 3 abierta del material mediante la apertura de la tapa 4. La tapa 4 puede ser una parte superior dispuesta sobre una parte superior del contenedor 1 o una puerta dispuesta en un lado del contenedor 1, aunque la forma y ubicacion de la tapa 4 no estan limitadas particularmente. El material del contenedor 1 tampoco esta limitado particularmente. El material del contenedor 1 puede tener caractensticas anticorrosion contra el material de biomasa y ser un material con durabilidad termica. Por ejemplo, el material puede ser acero inoxidable.
En la presente invencion, la temperatura del material 10 de biomasa se incrementa ajustando la condicion espedfica en el contenedor 1 y la temperatura del material 10 de biomasa en el contenedor 1 ademas se incrementa a alta temperatura espontaneamente manteniendo la condicion espedfica despues de iniciar el aumento de la temperatura con el fin de conseguir la reduccion del volumen o la carbonizacion del material de biomasa.
El dispositivo 7 de calentamiento dispuesto en el cuerpo 2 principal calienta el contenedor 1. El calentamiento del contenedor 1 se realiza mediante un calentador electrico o similar en el dispositivo 7 de calentamiento, aunque los medios de calentamiento no estan particularmente limitados. Ademas, el dispositivo 7 de calentamiento esta cubierto con material aislante termico. El contenedor 1 tiene un termometro tal como una par termoelectrico que tiene revestimiento resistente al calor. El termometro esta dispuesto en el contenedor 1 para medir con exactitud la temperatura del material 10 de biomasa en el contenedor 1. Por esta razon, el termometro esta dispuesto en una parte en la cual se coloca preferentemente el material de biomasa.
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Un dispositivo de presion (no mostrado) presuriza el interior del contenedor 1. Espedficamente, un tipo de gas o mas entre oxfgeno, aire y monoxido de carbono se suministra al contenedor 1 desde la valvula 8 de gas dispuesta en el contenedor 1 para presurizar el interior del contenedor 1. Estos gases se utilizan para la combustion del material 10 de biomasa en el contenedor 1. El dispositivo de presion puede seleccionar un tipo de gas o mas entre ellos y suministrar el tipo seleccionado de gas o mas al contenedor 1 detectando la concentracion de gas dentro del contenedor 1 mediante un sensor, o similar. Debido a que la concentracion de monoxido de carbono es tan baja como aproximadamente 100 ppm, el oxigeno comprimido o aire comprimido se usan generalmente por medios de presion tales como una bomba de presion, un compresor o similar, con el fin de presurizar el contenedor 1 hasta el valor predeterminado. Cada uno de los gases se suministra al contenedor 1 desde cada deposito, respectivamente, o se suministra al contenedor 1 despues de mezclarse con el otro gas. Un indicador de presion se dispone en el contenedor 1, que es capaz de medir la presion en el interior del contenedor 1 en un intervalo aproximado igual o superior a la presion atmosferica e igual o menor que 20 atmosferas de presion. Como indicador de presion dispuesto en el contenedor 1, se utiliza uno de los indicadores de presion suministrados comercialmente, aunque el indicador de presion no esta particularmente limitado.
La valvula 9 de control de gas puede estar dispuesta en el contenedor 1 para introducir directamente un tipo de gas
0 mas entre oxfgeno, aire y monoxido de carbono dentro del material 10 de biomasa. La valvula 9 de control de gas se conecta al tubo 11 de llenado que tiene el orificio 11a a un nivel del contenedor 1 inferior a un nivel en el que el material de biomasa se llena generalmente en el contenedor 1. Las presiones se realizan presurizando el interior del contenedor 1 en la presente invencion y, por lo tanto, como se muestra en la figura 1, el gas puede introducirse dentro del material 10 de biomasa y a continuacion, puede generarse una reaccion exotermica del material 10 de biomasa, incluso cuando la valvula 8 de gas esta dispuesta en la parte superior del cuerpo 2 principal. Ademas, colocando la valvula 9 de control de gas y la tubena 11 de llenado en el contenedor 1, el gas o gases pueden ser introducidos directamente dentro del material 10 de biomasa, y la reaccion exotermica del material 10 de biomasa puede realizarse mas eficazmente. Espedficamente, la reaccion exotermica del material 10 de biomasa puede realizarse mas eficazmente suministrando oxfgeno al contenedor 1 e introduciendo el oxfgeno dentro del material 10 de biomasa, preferiblemente.
Preferiblemente, se puede disponer un detector de concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1. El detector de concentracion de monoxido de carbono mide la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor
1 y es util para monitorizar un estado de progreso de una reaccion exotermica del material 10 de biomasa o similar. Se usa un detector de concentracion de monoxido de carbono suministrado comercialmente, y una posicion del detector de concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 no esta limitada.
El agua drenada del material 10 de biomasa permanece en la parte 13 inferior del contenedor 1 a traves de la placa 12 inferior (un tabique que tiene un orificio para que el agua pase a traves de el). La valvula 6 de drenaje dispuesta en la parte 13 inferior esta dispuesta para drenar dicho agua al exterior regularmente o irregularmente. El control de la valvula 6 de drenaje puede realizarse manual o automaticamente. El termino "regularmente" significa que, por ejemplo, la valvula 6 de drenaje es accionada periodicamente. El termino "irregularmente" significa que, por ejemplo, la valvula 6 de drenaje es accionada cuando la presion dentro del contenedor 1 alcanza la presion predeterminada, cuando la temperatura dentro del contenedor 1 alcanza la temperatura predeterminada o similar, aunque la valvula 6 de drenaje no se haga funcionar periodicamente.
La valvula 5 de escape se puede disponer en el contenedor 1 para controlar la presion dentro del contenedor 1. La valvula 5 de escape se usa cuando termina el proceso y puede utilizarse cuando la presion en el interior del contenedor 1 alcanza la presion predeterminada. Aunque la valvula 5 de escape, la valvula 8 de gas, la valvula 9 de control de gas y similares estan dispuestas en el cuerpo 2 principal en la figura 1, por ejemplo, estas pueden estar dispuestas en la tapa 4. Las posiciones para disponer la valvula 5 de escape, la valvula 8 de gas, la valvula 9 de control en el contenedor 1 no estan limitadas.
Debido a que la presion a controlar no es particularmente alta, no es necesario usar un contenedor de presion caro. Por lo tanto, el contenedor a bajo coste se utiliza para el metodo de tratamiento del material de biomasa de la presente invencion.
(Condicion inicial)
En el metodo de tratamiento de material de biomasa, en primer lugar, despues de colocar el material de biomasa en un contenedor, se establece una condicion inicial del contenedor, y la condicion inicial incluye la totalidad de (a) atmosfera en el contenedor 1 que tiene oxfgeno, (b) temperatura en el contenedor 1 que es igual o superior a 55 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius, (c) presion en el contenedor 1 que es igual o superior a 2 atmosferas de presion e igual o inferior a 15 atmosferas de presion y (d) concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 que es igual o superior a 100 ppm. Estableciendo esa condicion inicial del contenedor 1 como una condicion espedfica, la temperatura del material 10 de biomasa colocado en el contenedor 1 puede aumentarse por encima de 80 grados Celsius.
(a) El gas de atmosfera necesario en el contenedor 1 incluye oxfgeno. El oxfgeno contribuye a una reaccion exotermica del material 10 de biomasa haciendo reaccionar el oxfgeno con el carbono del material 10 de biomasa.
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Cuando se introduce el oxfgeno dentro del material 10 de biomasa, se puede introducir ox^geno dentro del material 10 de biomasa presurizando el interior del contenedor 1 (en un intervalo superior a la presion atmosferica e igual o inferior a 15 atmosferas de presion). Ademas, el ox^geno puede introducirse mas eficazmente y directamente dentro del material 10 de biomasa desde la valvula 9 de control de gas conectada al tubo 11 de llenado indicado en la figura 1. El gas introducido puede ser solo oxfgeno gaseoso u oxfgeno gaseoso mezclado en otro gas portador. Generalmente, se utiliza aire estandar que incluye aproximadamente un 20% de oxfgeno.
(b) La temperatura en el contenedor 1 se establece en un intervalo igual o superior a 55 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius.
Ajustando la temperatura en el contenedor 1 en este intervalo, se puede generar una reaccion exotermica del material 10 de biomasa, y la temperatura del material 10 de biomasa puede aumentarse por encima de 80 grados Celsius. La temperatura en el contenedor 1 se ajusta mediante el dispositivo 7 de calentamiento para estabilizar la temperatura en el intervalo anterior. Cuando la temperatura estabilizada esta dentro del intervalo de la condicion inicial, el dispositivo 7 de calentamiento mantiene la temperatura estabilizada en el contenedor 1 o deja de calentar en el contenedor 1 desconectandose despues de incrementar la temperatura del material de biomasa 10 por encima de 80 grados Celsius y transfiriendose a una condicion de continuidad como se ha tratado a continuacion.
(c) La presion en el contenedor 1 se establece en un intervalo igual o superior a 2 atmosferas de presion e igual o menor que 15 atmosferas de presion. Ajustando la presion en el contenedor 1 en este intervalo, el antedicho oxfgeno puede ser facilmente suministrado dentro del material 10 de biomasa. La presion en el contenedor 1 puede anadirse introduciendo gas desde la valvula 8 de gas en el contenedor 1 sellado. La presion en el contenedor 1 es preferiblemente igual o superior a 2 atmosferas de presion e igual o superior a 10 atmosferas de presion desde el punto de vista del suministro de oxfgeno dentro del material 10 de biomasa y mas preferiblemente igual o superior a 2 atmosferas de presion e igual o superior a 5 atmosferas de presion desde un punto de vista de un contenedor economico.
La presion en el contenedor 1 puede ajustarse continuamente a presion constante, o puede cambiarse si la presion esta dentro del intervalo anterior. Al operar la valvula 5 de escape y la valvula 8 de gas, la presion en el contenedor 1 puede ajustarse continuamente a presion constante. La presion puede ajustarse accionando la valvula 5 de escape de modo que la presion no este por encima del lfmite superior predeterminado cuando se cambia la presion. Adicionalmente, la valvula 6 de drenaje no necesita abrirse debido a la falta de necesidad de drenar el agua del contenedor 1.
(d) La concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 es igual o superior a 100 ppm. El monoxido de carbono se suministra a partir de material 10 de biomasa que es una fuente de generacion y suministro, y/o un deposito de monoxido de carbono que es una fuente de suministro. El monoxido de carbono se genera a partir del material 10 de biomasa cuando el material 10 de biomasa reacciona por defecto con el oxfgeno. La concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 puede ser igual o superior a 100 ppm generando monoxido de carbono a partir del material 10 de biomasa, dependiendo de los tipos de material 10 de biomasa. Cuando la concentracion de monoxido de carbono no es igual o superior a 100 ppm mediante la generacion de monoxido de carbono a partir del material 10 de biomasa, la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 puede ser igual o superior a 100 ppm suministrando adicionalmente una cantidad predeterminada de monoxido de carbono al contenedor 1 desde la valvula 8 de gas. Ademas, cuando se genera poco monoxido de carbono a partir del material 10 de biomasa, la concentracion de monoxido de carbono en el material 10 de biomasa puede ser igual o superior a 100 ppm suministrando una cantidad predeterminada de monoxido de carbono al contenedor 1 desde la valvula 8 de gas.
Ajustando la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 para que sea igual o superior a 100 ppm, se puede generar una reaccion exotermica del material 10 de biomasa con oxfgeno. Cuando la concentracion de monoxido de carbono es inferior a 100 ppm, la reaccion exotermica del material 10 de biomasa no se genera suficientemente, y tambien la temperatura del material 10 de biomasa rara vez se incrementa, en comparacion con la concentracion de monoxido de carbono igual o superior a 100 ppm. Por lo tanto, hay una posibilidad de que la reduccion de volumen o la carbonizacion del material 10 de biomasa se desacelere. Aunque la necesaria y suficiente concentracion de monoxido de carbono del contenedor 1 esta en un intervalo igual o superior a 100 ppm e igual o menor a 500 ppm, la reaccion exotermica del material 10 de biomasa no se bloquea incluso cuando la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 es superior al intervalo (vease la Fig. 7 despues mencionada).
Como se ha tratado anteriormente, ajustando la condicion inicial espedfica del contenedor, la temperatura del material de biomasa puede incrementarse por encima de 80 grados Celsius. Por ejemplo, cuando se colocan residuos de alimentos tales como restos de comida en un contenedor, y se establece la condicion inicial del contenedor indicada por las anteriores (a) - (d), la temperatura de los residuos de alimentos se incrementa por encima de 80 grados Celsius reaccionando con el monoxido de carbono que tiene una concentracion igual o superior a 100 ppm y oxfgeno, y generando una reaccion exotermica de los residuos de alimentos. Por ejemplo, cuando se colocan astillas de madera que es material de biomasa secado en el contenedor, y se establece la condicion inicial del contenedor indicada por las anteriores (a) - (d), la temperatura de las astillas de madera se
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incrementa por encima de 80 grados Celsius reaccionando con el monoxido de carbono que tiene una concentracion igual o superior a 100 ppm y oxfgeno, y generando una reaccion exotermica de los residuos de alimentos.
(Condicion de Continuidad)
En el metodo de tratamiento de material de biomasa, seguidamente, despues de iniciar el aumento de la temperatura por encima de 80 grados Celsius bajo la condicion inicial anterior, estableciendo una condicion de continuidad que incluye la totalidad de (i) atmosfera en un contenedor que tiene oxfgeno, (ii) un intervalo de presion en el contenedor que es igual o superior a 2 atmosferas de presion e igual o superior a 15 atmosferas de presion y (iii) la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor es igual o superior a 100 ppm, la temperatura del material de biomasa se incrementa espontaneamente a la temperatura por encima de al menos 150 grados Celsius con el fin de lograr la reduccion del volumen o la carbonizacion del material de biomasa. Estableciendo tal condicion de continuidad como una condicion espedfica, se mantiene una reaccion exotermica generada bajo la condicion inicial. Por lo tanto, la temperatura del material de biomasa colocado en el contenedor puede aumentarse a una temperatura elevada por encima de al menos 150 grados Celsius. Adicionalmente, la condicion de continuidad es la misma que la condicion inicial excepto por una condicion de temperatura.
(i) En la condicion de continuidad, el gas de atmosfera necesario en el contenedor 1 incluye oxfgeno. Del mismo modo que en la condicion inicial anterior, el oxfgeno contribuye a una reaccion exotermica del material 10 de biomasa al reaccionar el oxfgeno con carbono del material 10 de biomasa. Al introducir oxfgeno dentro del material 10 de biomasa, como se muestra en la figura 1, puede introducirse oxfgeno dentro del material 10 de biomasa presurizando el interior del contenedor 1 (en el intervalo de presion igual o superior a 2 atmosferas de presion e igual
0 menor que 15 atmosferas de presion). Ademas, el oxfgeno puede introducirse mas eficazmente y directamente dentro del material 10 de biomasa desde la valvula 9 de control de gas conectada al tubo 11 de llenado indicado en la figura 1. El gas introducido puede ser solo oxfgeno gaseoso u oxfgeno gaseoso mezclado con otro gas portador. Generalmente, se utiliza aire estandar que incluye aproximadamente un 20% de oxfgeno.
(ii) Asimismo, del mismo modo que la condicion inicial anterior, la presion en el contenedor 1 se establece en un intervalo igual o superior a 2 atmosferas de presion e igual o menor que 15 atmosferas de presion. Ajustando la presion en el contenedor 1 en este intervalo, el oxfgeno anterior puede ser facilmente introducido dentro del material 10 de biomasa. La presion en el contenedor 1 puede anadirse introduciendo gas desde la valvula 8 de gas en el contenedor 1 sellado. La presion en el contenedor es preferiblemente igual o superior a 2 atmosferas de presion (0,2 MPa) e igual o superior a 10 atmosferas de presion (1 MPa) desde el punto de vista de suministro de oxfgeno dentro del material 10 de biomasa y mas preferiblemente igual o superior a 2 atmosferas de presion (0,2 MPa) e igual o superior a 5 atmosferas de presion (0,5 MPa) desde el punto de vista de un contenedor economico.
Bajo la condicion de continuidad, cuando el agua incluida en el material 10 de biomasa permanece en la parte 13 inferior, la valvula 6 de drenaje se abre regularmente o irregularmente. A continuacion, aunque la presion en el contenedor 1 se libera al aire, mediante el cierre inmediato de la valvula 6 de drenaje, el agua incluida en el material 10 de biomasa se vaporiza en vapor, y a continuacion, se aumenta la presion interna del contenedor 1. Como resultado, la presion en el contenedor 1 recupera facilmente la atmosfera sobre la presion atmosferica predeterminada. Ademas, la presion interior del contenedor 1 puede ajustarse suministrando gas al contenedor 1 desde la valvula 8 de gas despues de cerrar la valvula 6 de drenaje. Dicha descarga regular o irregular del agua tiene la ventaja de acelerar el secado del material 10 de biomasa. Como condicion de continuidad de la presente invencion tiene un proceso que abre dicha valvula 6 de drenaje y la presion en el contenedor 1 resulta temporalmente fuera de un intervalo igual o superior a una atmosfera de presion e igual o menor que 15 o la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 llega a estar temporalmente a menos de 100 ppm diluyendo la concentracion de monoxido de carbono. Por lo tanto, "la condicion de continuidad " incluye estos casos. La condicion de continuidad de la presente invencion incluye preferentemente el proceso de drenaje con la condicion inicial anterior incluyendo la totalidad de (i) - (iii).
La presion en el contenedor 1 puede ajustarse constantemente a presion constante, o puede cambiarse si la presion esta dentro del intervalo anterior. Operando la valvula 5 de escape y la valvula 8 de gas, la presion en el contenedor
1 puede ajustarse constantemente a presion constante. La presion puede ajustarse accionando la valvula 5 de escape de modo que la presion no sobrepase el lfmite superior predeterminado cuando se cambia la presion.
(iii) La concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 es igual o superior a 100 ppm. El monoxido de carbono se suministra a partir del material 10 de biomasa que es una fuente de generacion y de suministro, y/o de un deposito de monoxido de carbono que es la fuente de suministro. El monoxido de carbono se genera a partir del material 10 de biomasa cuando el material 10 de biomasa reacciona por defecto con el oxfgeno. La concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 puede ser igual o superior a 100 ppm generando el monoxido de carbono a partir del material 10 de biomasa, dependiendo de los tipos de material 10 de biomasa. Cuando la concentracion de monoxido de carbono no es igual o superior a 100 ppm generando monoxido de carbono a partir del material 10 de biomasa, la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 puede ser igual o superior a 100 ppm suministrando adicionalmente una cantidad predeterminada de monoxido de carbono al contenedor 1 desde la valvula 8 de gas. Ademas, cuando se genera poco monoxido de carbono a partir del material 10 de biomasa, la concentracion de monoxido de carbono en el material 10 de biomasa puede ser igual o superior a 100
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ppm suministrando una cantidad predeterminada de monoxido de carbono al contenedor 1 desde la valvula 8 de gas.
Si la concentracion de monoxido de carbono es inferior a 100 ppm, no se genera suficientemente una reaccion exotermica del material 10 de biomasa, y tambien la temperatura del material 10 de biomasa rara vez se incrementa, en comparacion con la concentracion de monoxido de carbono igual o superior a 100 ppm. Por lo tanto, hay una posibilidad de que la reduccion de volumen o la carbonizacion del material 10 de biomasa se hayan desacelerado. Ajustando la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor 1 para que sea igual o superior a 100 ppm, se puede generar una reaccion exotermica del material 10 de biomasa con oxfgeno. Aunque la concentracion de monoxido de carbono necesaria y suficiente del contenedor 1 esta en un intervalo igual o superior que 100 ppm e igual o menor que 500 ppm, la reaccion exotermica del material 10 de biomasa no se bloquea cuando la concentracion de monoxido del contenedor 1 es superior al intervalo (Vease la Fig. 7 mencionada despues).
En la condicion de continuidad, la temperatura en el contenedor 1 no se anade como en el caso de la condicion inicial. Esto es porque la reaccion exotermica del material 10 de biomasa por si misma continua manteniendo la atmosfera que tiene las condiciones de (i) - (iii) en el contenedor 1. La temperatura en el contenedor 1 bajo la condicion de continuidad puede mantenerse anadiendo la misma temperatura bajo la condicion inicial y el dispositivo 7 de calentamiento se puede desconectar.
Como se ha expuesto anteriormente, ajustando la condicion inicial espedfica del contenedor 1, la temperatura del material 10 de biomasa puede aumentarse hasta una temperatura por encima de al menos 150 grados Celsius e igual o superior a 200 grados Celsius. Como resultado, se puede conseguir la reduccion de volumen o la carbonizacion del material 10 de biomasa. Espedficamente, en la condicion de continuidad no es necesario calentar el material de biomasa a alta temperatura. Por lo tanto, no se necesita mucha energfa electrica, y entonces, se espera utilizar el metodo de la presente invencion como uno de los metodos y dispositivos para lograr el objetivo de reduccion de CO2.
Aunque no se han determinado suficientemente, los detalles de una reaccion exotermica, se supone que la reaccion exotermica es al menos una de una reaccion exotermica en la que el material de biomasa reacciona con el oxfgeno para generar dioxido de carbono, de una reaccion exotermica en la que el material de biomasa reacciona con el oxfgeno para generar monoxido de carbono y de una reaccion exotermica en la que el monoxido de carbono reacciona con el oxfgeno para generar dioxido de carbono.
Como se ha expuesto anteriormente, en el metodo de tratamiento del material de biomasa realizado bajo la condicion inicial y la condicion de continuidad de acuerdo con la presente invencion, se requieren aproximadamente 3 o mas dfas o 14 o menos dfas para aumentar la temperatura del material de biomasa a por lo menos 150 grados Celsius, aunque dependiendo de los estados que incluyen los tipos del material de biomasa lo que es un objetivo tratado, una proporcion del contenido de agua del material de biomasa y similares. Por lo tanto, se preparan y utilizan preferentemente una pluralidad de contenedores de tratamiento y una pluralidad de dispositivos de tratamiento basados en una cantidad del material de biomasa.
[Metodo de Utilizacion de la Energfa Calonfica]
Un metodo de utilizacion de energfa calonfica de acuerdo con la presente invencion es un metodo para usar, como fuente de calor, el calor generado mediante la utilizacion de una generacion de calor principal en el metodo de tratamiento de material de biomasa.
Como un metodo detallado para utilizar energfa calonfica, se puede usar un metodo que intercambie el calor del vapor de agua generado despues de tratar el material de biomasa en el contenedor, como fuente de calor. En este caso, se puede utilizar un intercambiador de calor. El intercambiador de calor puede ser proporcionado directamente o por medio de un tubo al contenedor de manera que se introduce un vapor de alta temperatura desde el contenedor y se proporciona externamente como una fuente de calor del lado de alta temperatura. Ademas, se puede usar un metodo que utiliza el calor de vapor de agua generado despues de tratar el material de biomasa en el contenedor, como fuente de calor para refrigerante.
Por ejemplo, se requieren aproximadamente 3 o mas dfas o 14 o menos dfas para que la temperatura del material de biomasa eleve su temperatura por encima de al menos 150 grados Celsius. Por lo tanto, el calor generado por la reaccion qrnmica puede usarse como una fuente de calor contigua mediante una pluralidad de dispositivos de tratamiento indicados en la figura 1, y haciendo funcionar la pluralidad de dispositivos de tratamiento en el momento diferente de cada uno de los dispositivos cuando el material de biomasa es colocado.
Para tal utilizacion, es preferible que el vapor que fue enfriado por un intercambiador de calor se haga circular nuevamente en el contenedor de tratamiento de reaccion para reciclar el agua. Haciendo esto, se puede suprimir la carbonizacion del material de biomasa y el material de biomasa puede usarse continuamente durante un tiempo relativamente largo como un recurso de calor.
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Ejemplos
A continuacion, el metodo de tratamiento del material de biomasa de acuerdo con esta invencion se explica en detalle refiriendose a experimentos espedficos.
(Experimento 1)
Como un ejemplo para un ensayo de reaccion exotermica, se utilizaron heces de una vaca lechera obtenidas de una granja del Departamento de Agricultura de la Universidad de Utsunomiya en el ensayo de reaccion exotermica despues de ajustar su proporcion de contenido de agua a aproximadamente 50-60% en peso. y despues de dejar fuera el material de biomasa a 30 grados Celsius durante aproximadamente 15 horas. Como dispositivo de ensayo, se utilizo un contenedor que tiene una forma estructural similar al mostrado en la figura 1. Se colocaron 220 g de una muestra (proporcion de contenido de agua: 51,6% en peso) en un reactor de 1 litro. Se suministro aire al contenedor desde la valvula 8 de gas para mantener la presion en el contenedor en 1 MPa. La concentracion de monoxido de carbono del contenedor se midio mediante un detector de gas (GASTEC, Japon). A 1 MPa se midio el gas despues de extraer el gas mediante una bolsa de extraccion de 1 litro, y a presion atmosferica el gas se midio directamente en el contenedor.
La figura 2 es un grafico que muestra los resultados de cambios de temperatura en una reaccion exotermica en un contenedor lleno unicamente de oxfgeno y monoxido de carbono. Si la reaccion exotermica generada por el metodo de tratamiento del material de biomasa de acuerdo con la presente invencion se origina por los gases principalmente monoxido de carbono, la temperatura debena aumentar llenando el contenedor unicamente con aire y monoxido de carbono. Despues de llenar de aire y monoxido de carbono el contenedor y calentar forzadamente el contenedor en un intervalo igual o superior a 62 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius, se confirmo que la temperatura en la reaccion exotermica aumento bajo 0,1 MPa (presion atmosferica) y 1MPa con solo aire y monoxido de carbono. Espedficamente, el aumento de temperatura bajo 1 MPa es mas rapido que bajo 0,1 MPa. La temperatura en el contenedor no se incremento bajo la presion de 1 MPa cuando se lleno el contenedor solamente con aire como referencia.
Despues de llevar a cabo el ensayo de reaccion exotermica mezclando el aire y “gas tras la reaccion a ligera alta presion utilizando las heces de una vaca lechera (etiquetado “gas acabado”)”, la temperatura en la reaccion exotermica aumento cuando la concentracion de monoxido de carbono era 100 ppm, pero la temperatura en la reaccion exotermica disminuyo cuando la concentracion de monoxido de carbono era igual o inferior a 25 ppm. Despues de comparar el primer aumento de temperatura en la reaccion exotermica cuando el metodo de tratamiento de la biomasa que se inicia para ser realizado desde el intervalo igual o superior a 62 grados Celsius e igual o inferior a aproximadamente 70 grados Celsius y el segundo aumento de temperatura en la reaccion exotermica cuando el metodo de tratamiento del material de biomasa se inicia para ser realizado desde el intervalo igual o superior a aproximadamente 70 grados Celsius e igual o inferior a aproximadamente 80 grados Celsius, el primero fue mas rapido que el segundo.
Por el contrario, en el caso de realizar la reaccion utilizando el aire y el monoxido de carbono a partir de una temperatura ambiente, no se observo aumento de la temperatura en la reaccion exotermica a presion atmosferica (0,1 MPa) y a 1 MPa. Por lo tanto, se supuso que se requiere una cierta cantidad de temperatura en el contenedor para iniciar la reaccion mediante aire y monoxido de carbono. A partir de estos, se demostro que una reaccion exotermica es una reaccion qrnmica gaseosa, y que el monoxido de carbono se involucra con la reaccion exotermica. Ademas, resulto evidente que una minima temperatura y concentracion de monoxido de carbono en un contenedor son necesarias para iniciar una reaccion exotermica.
(Experimento 2)
La figura 3 es un grafico que muestra los cambios de temperatura en una reaccion exotermica que usa heces secadas de una vaca lechera cuando se presuriza a 1 MPa en un contenedor despues de calentar las heces secadas de la vaca lechera en el intervalo igual o superior a 50 grados Celsius e igual o menor a 70 grados Celsius. Como resultado del calentamiento forzado de las heces secadas de la vaca lechera en el intervalo igual o superior a 50 grados Celsius e igual o inferior a 70 grados Celsius, la temperatura de las heces secadas de la vaca lechera aumento incluso cuando la proporcion de contenido en agua es igual o superior a 0% en peso y es igual o inferior a 63,5% en peso. Por lo tanto, se confirmo que una proporcion de contenido en agua del material de biomasa no se involucra con una reaccion exotermica. Por otra parte, en el caso de una referencia (proporcion de contenido en agua: 69,5% en peso. y temperatura iniciada: 70 grados Celsius) para la cual se inicio la reaccion exotermica a presion atmosferica, la temperatura del material de biomasa disminuyo. Se ha considerado que la concentracion de monoxido de carbono necesaria para una reaccion exotermica con el aumento de la temperatura del material de biomasa no fue suministrada suficientemente al material de biomasa que es una fuente generada bajo presion atmosferica. Por lo tanto, se supuso que la presion tiene un efecto para provocar que el monoxido de carbono sea generado facilmente a partir de material de biomasa.
Ademas, el aumento de temperatura del material de biomasa se confirmo tambien cuando la temperatura inicial en el contenedor para el ensayo de reaccion exotermica se establecio a 55 grados Celsius. Sin embargo, el aumento de
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temperatura del material de biomasa no se confirmo cuando se inicio el ensayo de reaccion exotermica desde 50 grados Celsius. Por lo tanto, se considera que la reaccion exotermica por el gas principalmente de monoxido de carbono se inicia al menos a 55 grados Celsius o mas.
(Experimento 3)
La Fig. 4 es un grafico que muestra los cambios de temperatura en una reaccion exotermica usando biomasa de tipo seco (astillas de madera, arroz crudo) excluyendo las heces de la vaca lechera. Cuando la temperatura inicial se establecio en aproximadamente 70 grados Celsius y a 1 MPa en un contenedor, se incremento la temperatura tanto de las astillas de madera como del arroz crudo. Esto significa que la temperatura puede aumentarse cuando existe una materia organica (que incluye C) que genera monoxido de carbono. Cuando se usaron las astillas de madera como material de biomasa y la temperatura inicial se establecio a 53 grados Celsius a 1 MPa en el contenedor, la temperatura del material de biomasa se redujo. Esto complementa que la reaccion exotermica no se genera facilmente a una temperatura inferior a 55 grados Celsius, similar a las heces secas de la vaca lechera.
(Experimento 4)
En el Experimento 4, se utilizaron restos de comida domestica para el material de biomasa, y ademas, mezcla que tiene tapones de botellas (polipropileno) de botellas de PET, bolsas de te, palillos de dientes, pajitas, BA-RA-Ns (usado en una caja de comida de Sushi), tapas de plastico, bandas de caucho, materiales de envasar (botella de plastico de salsa de soja y similares) se colocaron en un contenedor con los restos de comida domestica. El experimento 4 se inicio bajo una condicion inicial que inclrna el contenedor lleno de aire, siendo la temperatura en el contenedor de 75 grados Celsius, siendo la presion en el contenedor de 1 MPa y siendo la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor de aproximadamente 100 ppm. La Fig. 5 es un grafico que indica los cambios de temperatura en una reaccion exotermica utilizando material de biomasa mezclado en un material plastico y el cambio de presion en un contenedor cuando se drena regularmente agua en el proceso de reaccion exotermica. Se aumento la temperatura del material de biomasa y la temperatura del material de biomasa supero los 80 grados Celsius inmediatamente. Despues de eso, aunque se detuvo el calentamiento en el contenedor, la temperatura del material de biomasa siguio aumentando. Cuando la temperatura del material de biomasa alcanzo los 140 grados Celsius, se abrio la valvula de drenaje para realizar el drenaje de agua A. Temporalmente, la temperatura del material de biomasa alcanzo aproximadamente 100 grados Celsius y la presion en el contenedor resulto la presion atmosferica. Sin embargo, inmediatamente se aumento la temperatura del material de biomasa y tras esto se aumento la presion en el contenedor. La presion en el contenedor se incremento porque la presion interior del contenedor llego a ser alta por vaporizacion del agua contenida en el material de biomasa. Ademas, la concentracion de monoxido de carbono siempre excedio de 100 ppm.
Despues de eso, como se muestra en la Fig. 5, se realizaron cada uno de los drenajes de agua B, C, D, E y F. Aunque la temperatura del material de biomasa se redujo temporalmente y la presion en el contenedor resulto la presion atmosferica, similar a cuando se realizo el drenaje de agua A, inmediatamente la temperatura del material de biomasa fue aumentada y la presion en el contenedor fue aumentada posteriormente. En la Tabla 1 se indico la cantidad de agua de drenaje, la cantidad de agua restante que quedaba en el contenedor y una proporcion del agua restante, cuando se realizo cada descarga de agua B, C, D, E y F. Se confirmo que la proporcion del agua restante disminuyo cada vez que se realizo el drenaje de agua. El experimento 4 se termino despues del drenaje de agua F. Las Figs. 6A y 6B son una fotograffa de una configuracion de material de biomasa antes del experimento 4 y una fotograffa de una configuracion del material de biomasa despues del experimento 4, respectivamente.
Basandose en el resultado del Experimento 4, el drenaje de agua regular o irregular se realiza preferiblemente despues de transferencia desde la condicion inicial a la condicion de continuidad. Ademas, bajo la condicion de continuidad incluyendo: atmosfera que tiene oxfgeno; y concentracion de monoxido de carbono en el contenedor que es igual o superior a 100 ppm e igual o inferior a 500 ppm, la valvula de drenaje se abre preferiblemente cada vez que la presion interna del contenedor alcanza las 1,5 MPa (15 atmosferas de presion) y preferiblemente a 1 MPa (10 atmosferas de presion). Realizando dicho drenaje de agua, se puede acelerar el secado del material de biomasa, y hay una ventaja de que se consiguen la reduccion de volumen y la carbonizacion del material de biomasa.
[Tabla 1]
Tabla 1
Cantidad de agua drenada (g) Cantidad de agua restante (g) Proporcion de agua restante (%) Comentarios (Presion cuando se realiza el drenaje de agua)
Tiempo de inicio
0 378,3 100 --
A
33,4 344,9 91,2 a aproximadamente 1,0 MPa
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Cantidad de agua drenada (g) Cantidad de agua restante (g) Proporcion de agua restante (%) Comentarios (Presion cuando se realiza el drenaje de agua)
B
39,2 305,7 80,8 a aproximadamente 0,4 MPa
C
52,2 253,5 67 a aproximadamente 0,9 MPa
D
66,6 186,9 49,4 a aproximadamente 1,1 MPa
E
59,0 127,9 33,8 a aproximadamente 1,0 MPa
F
47,3 80,6 23,4 a aproximadamente 1,0 MPa
Total
297,7 80,6 23,4 --
(Experimento 5)
La Fig. 7 es un grafico que indica cambios de temperatura en una reaccion exotermica a 1 MPa y cambios en la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor cuando se utiliza el material de biomasa del Experimento 1. La concentracion de monoxido de carbono en el contenedor se incremento junto con el aumento de la temperatura del material de biomasa, y fue notable el aumento en la concentracion de monoxido de carbono a aproximadamente 78 grados Celsius o mas. Se entiende que el aumento de la temperatura del material de biomasa basado en la reaccion exotermica ocurre cuando dicho monoxido de carbono existe en el contenedor, y la reaccion exotermica del material de biomasa junto con el aumento de temperatura de la biomasa no se bloqueo incluso cuando la concentracion de monoxido del contenedor (por ejemplo, 500 ppm, 1000 ppm, 1500 ppm, 2000 ppm, 2500 ppm) fue superior a 100 ppm.
(Experimento 6)
Al igual que en el experimento 4, se utilizaron 485 g de restos de comida domesticos de como material de biomasa, y ademas, se uso la muestra de ensayo de 500 g en total que incluye los restos domesticos y 15 g de restos de plastico tales como tapones de botellas (polipropileno) botellas de PET, pajitas, BA-RA-Ns (usado en una caja de comida de Sushi), tapas de plastico, materiales de envasado (botella de plastico de salsa de soja y similares) y similares. La muestra de ensayo se coloco en un contenedor de acero inoxidable hermetico sellado a presion (capacidad efectiva: 0,93 L) de un dispositivo experimental indicado en la figura 8. El contenedor se dejo fuera en una camara aislada y la temperatura en el contenedor se ajusto dentro del intervalo de ± 1 grado Celsius por un par termoelectrico de tipo T. Despues de colocar la muestra de ensayo en el contenedor, la muestra de ensayo se calento en el contenedor bajo una condicion no sellada, y el calentamiento se detuvo cuando la temperatura de la muestra de ensayo alcanzo 80 grados Celsius. A partir de este punto, se inicio el suministro de aire en el contenedor desde un deposito, y se uniformizo la fase gaseosa en el contenedor por tres veces para purgar. Despues de cerrar una valvula de escape, se reabastecio aire al contenedor y se cerro una valvula de suministro cuando un indicador de presion indicaba 1 MPa (aproximadamente 10 atmosferas de presion) para equilibrar la presion (1 MPa) en el contenedor. La concentracion de CO se midio mediante un detector de gas (GASTEc, Japon). En el experimento, el monoxido de carbono no fue suministrado desde un deposito.
La figura 9 es un grafico que indica cambios temporales en la temperatura de una muestra de ensayo. La temperatura de la muestra de ensayo bajo una condicion inicial que incluye: atmosfera que tiene oxfgeno; temperatura en un contenedor que es de 85 grados Celsius; la presion en el contenedor que es 1 MPa, no se incremento durante algunas horas desde el comienzo del experimento, y posteriormente continuo el aumento de la temperatura. Despues de cuatro dfas desde el comienzo del experimento, la temperatura de la muestra de ensayo alcanzo los 100 grados Celsius, y posteriormente continuo el aumento de la temperatura (el experimento se detuvo cuando la temperatura de la muestra de ensayo alcanzo los 110 grados Celsius).
En el experimento 6, sin suministro de monoxido de carbono desde un deposito, se confirmo que se incremento la temperatura de la muestra de ensayo. Se supone que es por lo que se genero monoxido de carbono a partir de la muestra de ensayo y se alcanzo una concentracion de monoxido de carbono en el contenedor de 100 ppm o mas, mientras que la temperatura de la muestra de ensayo no fue aumentada durante aproximadamente unas pocas horas despues de alcanzar 80 grados Celsius. Tambien puede explicarse desde el punto de vista del Experimento 5 que habfa mucho monoxido de carbono generado a partir de las heces de la vaca lechera cuando la temperatura de las heces de la vaca lechera era alta. Ademas, se realizo un experimento de contraste similar al Experimento 6 suministrando al contenedor aire que tema una concentracion de monoxido de carbono de 60 ppm. Como resultado, se confirmo que, como se indica mediante una lmea discontinua en la figura 9, el plazo durante el que la temperatura
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no se incremento despues de alcanzar 80 grados Celsius fue corto y la temperatura de la muestra de ensayo se incremento de manera relativamente suave. Tambien se puede suponer que es por lo que se genero monoxido de carbono y se alcanzo una concentracion de monoxido de carbono en el contenedor de 100 ppm o mas, mientras que la temperatura de la muestra de ensayo no se incremento durante aproximadamente unas pocas horas despues de alcanzar los 80 grados Celsius. Ademas, con respecto a las dos muestras de ensayo de acuerdo con dos lmeas indicadas en la figura 9, cada una de las concentraciones de monoxido de carbono en el contenedor fue superior a 2000 ppm (sobre el intervalo en el que el tubo de deteccion de concentracion de CO fue capaz de medir la concentracion de CO) cuando la temperatura de las muestras de ensayo fue de 110 grados Celsius.
Con el resultado de la figura 9, la figura 10 es un grafico que indica uno de los ejemplos de cambios de temperatura en una reaccion exotermica utilizando el material de biomasa (heces de una vaca lechera) bajo una condicion ambiental inicial que incluye que la atmosfera en el contenedor es aire (oxfgeno), la temperatura en el contenedor que es de 50 grados Celsius y la presion en el contenedor que es de 1 MPa, y uno de los ejemplos de los cambios de temperatura en una reaccion exotermica utilizando la muestra de ensayo del Experimento 6 (residuos de cocina) bajo una condicion ambiental inicial que incluye una atmosfera en el contenedor que es aire (oxfgeno), la temperatura en el contenedor que es 40 grados Celsius y la presion en el contenedor que es 1 MPa. Como estos resultados, cuando se utilizan las heces de una vaca lechera y residuos de cocina que pueden generar facilmente monoxido de carbono como material de biomasa, aunque la temperatura del material de biomasa puede incrementarse gradualmente, ya que tarda por encima de 25 dfas en llegar a 80 grados Celsius, se necesita un plazo extremadamente largo para llegar a 80 grados Celsius. Por lo tanto, colocando el material de biomasa bajo la condicion ambiental inicial de acuerdo con la presente invencion, la temperatura del material de biomasa puede ser incrementada extremadamente rapido, y la presente invencion tiene una ventaja de lograr la reduccion de volumen y la carbonizacion del material de biomasa.
Como se trato en los experimentos anteriores, se entiende que (1) la temperatura del material de biomasa puede ser incrementada por encima de 80 grados Celsius estableciendo una condicion inicial de un contenedor que incluye la totalidad de : la atmosfera en el contenedor que tiene oxfgeno; un intervalo de temperatura en el contenedor igual o superior a 55 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius (preferiblemente, igual o superior a 70 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius); un intervalo de presion en el contenedor que es superior a la presion atmosferica e igual o inferior a 15 atmosferas de presion; y la concentracion de monoxido de carbono que es igual o superior a 100 ppm, al iniciar el experimento despues de colocar el material de biomasa en un contenedor, y (2) la reduccion de volumen y la carbonizacion de material de biomasa pueden lograrse manteniendo una condicion de continuidad que incluye la totalidad de : la atmosfera en el contenedor que tiene oxfgeno; el intervalo de presion en el contenedor que es superior a la presion atmosferica e igual o inferior a 15 atmosferas de presion y; la concentracion de monoxido de carbono en el contenedor que es igual o superior a 100 ppm, despues de que la temperatura del material de biomasa exceda los 80 grados Celsius bajo la condicion inicial. Tal metodo de tratamiento de material de biomasa tiene posibilidades que la temperatura de todo el material de biomasa que tiene carbono como sustrato se puede incrementar independientemente de la proporcion de contenido en agua de la biomasa. Ademas, se supone que una reaccion exotermica implica:
C -02 = C02 - 94,10 kcal
C - 1/202 =CO- 26,40 kcal
y
CO -
= C02 — 67,60 kcal
imagen1
imagen2
imagen3
imagen4
Ejemplos de aplicacion prometedores son una reaccion supercntica y una reaccion subcntica. Descripcion de los simbolos.
1 Contenedor
2 Cuerpo principal
3 Partes de material
4 Cubierta
5 Valvula de escape
6 Valvula de drenaje
7 Dispositivo de calefaccion
8 Valvula de gas
9 Valvula de control de gas
10 Material de biomasa
11 Tubo de llenado 11a Agujero
12 Placa inferior de un contenedor
5 13 Parte inferior de un contenedor.

Claims (5)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para tratar el material de biomasa para conseguir basado en una reaccion debida a la degradacion organica por microbios en el material de biomasa por contacto con el oxfgeno, una reduccion de volumen o carbonizacion de un tipo o mas de material de biomasa que se selecciona de entre restos de comida, excrementos de ganado, residuos agncolas, residuos marinos y residuos forestales en un contenedor que puede ser presurizado y calentado,
    comprendiendo:
    colocar el material de biomasa en el contenedor;
    establecer una condicion inicial del contenedor con el fin de generar una reaccion exotermica del material de biomasa despues de colocar el material de biomasa, incluyendo la condicion inicial la totalidad de (a) una atmosfera en el contenedor que tiene oxfgeno, (b) un intervalo de temperatura en el contenedor que es igual o superior a 55 grados Celsius e igual o inferior a 80 grados Celsius, (c) un intervalo de presion en el contenedor que es igual o superior a 0,2 MPa (2 atmosferas de presion) e igual o inferior a 1,5 MPa (15 atmosferas de presion) y (d) concentracion de monoxido de carbono que es igual o superior a 100 ppm; y
    manteniendo una condicion de continuidad despues de que la temperatura del material de biomasa exceda los 80 grados Celsius para incrementar espontaneamente la temperatura del material de biomasa por encima de al menos 150 grados Celsius, incluyendo la condicion de continuidad la totalidad de:
    (i) la atmosfera en el contenedor que tiene oxfgeno; (ii) el intervalo de presion en el contenedor que es igual o superior a 0,2 MPa (2 atmosferas de presion) e igual o inferior a 1,5 MPa (15 atmosferas de presion);
    y (iii) una concentracion de monoxido de carbono en el contenedor que es igual o superior a 100 ppm,
    en donde el contenedor comprende una valvula de drenaje, un dispositivo de calentamiento y un dispositivo de presion y la valvula de drenaje drena el agua en el fondo del contenedor regularmente o irregularmente junto con el aumento de la temperatura del material de biomasa.
  2. 2. El metodo de tratamiento de reaccion de la biomasa de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el material de biomasa incluye residuos organicos, cuya temperatura aumenta al menos a 55 grados Celsius basandose en una reaccion debida a la degradacion organica por microbios en el residuo organico al hacer contacto con el oxfgeno.
  3. 3. El metodo de tratamiento de reaccion del material de biomasa de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde se coloca material plastico que tiene temperatura de transicion vftrea igual o inferior a 200 grados Celsius, en el contenedor con el material de biomasa.
  4. 4. El metodo de tratamiento de reaccion del material de biomasa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde, se suministra monoxido de carbono al material de biomasa a partir del material de biomasa como fuente de generacion y suministro y/o desde un deposito de monoxido de carbono como fuente de suministro.
  5. 5. Metodo de utilizacion de energfa calonfica, que utiliza calor generado por el metodo de tratamiento del material de biomasa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3.
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