ES2850775T3 - Dispositivo, planta y método para el aprovechamiento de residuos en ganadería - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1000) para el aprovechamiento de residuos en ganadería, que comprende - un dispositivo de transporte (900) para transportar excrementos de animales a lo largo de una línea de transporte (S), - donde la línea de transporte tiene una sección de introducción de larvas (910) para añadir larvas y / o huevos de larvas, una sección de introducción de excrementos (930) para añadir excrementos de animales en función de uno o más parámetros de proceso y una sección de separación de larvas (940) para separar las larvas, - un dispositivo separador que tiene una fuente de luz (630) y un puente de larvas (620a, 620b), caracterizado porque la fuente de luz (630) está dispuesta y / o configurada para iluminar el puente de larvas (620a, 620b).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo, planta y método para el aprovechamiento de residuos en ganadería
La invención se refiere a un dispositivo, un sistema y un método para el aprovechamiento de residuos en la ganadería.
El aprovechamiento de residuos, especialmente el aprovechamiento de excrementos animales, en la ganadería plantea un desafío, especialmente en lo que respecta a los costos y la reducción de emisiones y contaminantes. De los documentos WO 2012/115959 A2, WO 2007/05937 A1, RU 2285400 C2 y EP 2703372 A1 se conoce el uso de larvas en el aprovechamiento de residuos en la ganadería. Sin embargo, las soluciones existentes no se han llevado a cabo en la práctica. Las soluciones existentes no han demostrado su eficacia, especialmente para la cría de ganado a gran escala en establos masivos, en particular debido a la falta de seguridad del proceso.
El documento US 6 001 146 A da a conocer un dispositivo y un proceso para el tratamiento continuo de residuos putrescibles en el que los residuos son ingeridos por larvas de mosca. El documento WO 01/32586 A1 da a conocer un aparato para la bioconversión continua de residuos putrescibles que comprende una pista de eliminación con paredes laterales y un fondo para recibir el volumen de eliminación. El documento US 4262633 A da a conocer un sistema integrado de uso y procesamiento de residuos que convierte los residuos líquidos y sólidos biodegradables en productos avícolas (o similares) y sustancias similares al humus.
Es por tanto un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo, una planta y un método para el aprovechamiento de residuos en la ganadería, que mejoren una o más de las desventajas mencionadas y / o proporcionar un dispositivo mejorado, una planta mejorada y un método mejorado para aprovechamiento de residuos en la ganadería.
Este objetivo se logra mediante un dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería, que comprende un dispositivo de transporte para transportar excrementos de animales a lo largo de una línea de transporte, donde la línea de transporte tiene una sección de introducción de larvas para añadir larvas y / o huevos de larvas, una sección de introducción de excrementos para añadir excrementos de animales en función de uno o más parámetros de proceso y una sección de separación de larvas para separar las larvas
La invención se basa, entre otras cosas, en el conocimiento de que se puede lograr una solución especialmente ventajosa si los excrementos de los animales se transportan mediante un dispositivo de transporte a lo largo de una línea de transporte. Se prefiere que este transporte de excrementos de animales tenga lugar mientras los excrementos de animales se mezclan con larvas y / o huevos de larvas y estos se alimentan de los excrementos de animales, crecen en ellos y reducen así la cantidad de excrementos de animales. Por lo tanto, también es particularmente ventajoso que el dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería tenga una sección de introducción de excrementos a través de la cual se pueda añadir excremento adicional sobre el dispositivo de transporte. El crecimiento de larvas depende, entre otras cosas, de la disponibilidad de alimento suficiente para las larvas y / o huevos de larvas, en particular en forma de excrementos de animales, en particular en cantidad y calidad suficientes. Por ejemplo, dependiendo de la longitud de la línea de transporte y / o la cantidad y / o naturaleza de los excrementos introducidas inicialmente y / o la cantidad y / o tipo de larvas y / o huevos de larvas introducidos, una cantidad diferente de excrementos de animales debe añadirse a la sección de introducción de excrementos con el fin de lograr posibilitar el mejor crecimiento posible de las larvas.
Preferiblemente, los excrementos de animales también pueden denominarse sustrato y, en particular, estar mezclados o mezclarse con sustancias adicionales, por ejemplo nutrientes.
Las larvas y / o huevos de larvas también se agregan preferiblemente en función de uno o más parámetros de proceso, como la longitud de la línea de transporte y / o la cantidad y / o naturaleza de los excrementos introducidos inicialmente y / o la cantidad y / o o tipo de excrementos de animales a añadir.
Se prefiere particularmente añadir larvas jóvenes, especialmente cuando tienen alrededor de cuatro días. Se prefieren las larvas jóvenes de huevos de larvas, en particular aproximadamente 4 a 7 días. Durante esta fase, se produce la eclosión de las larvas y preferiblemente una alimentación, por ejemplo, con la "dieta Gainesville" o un sustrato equivalente "fácilmente digerible". La adición de larvas jóvenes tiene ventajas sobre la adición de huevos de larvas, ya que la adición directa de huevos puede provocar una eclosión deficiente y una supervivencia de larvas jóvenes deficiente. El dispositivo para aprovechar residuos en ganadería comprende preferiblemente un dispositivo de cría de larvas en el que las larvas jóvenes pueden criarse a partir de huevos de larvas, como se describe aquí.
En la sección de separación de larvas se separan las larvas, en particular se lleva acabo ahí una separación de las larvas de los restos de excrementos, es decir, en particular, la parte de los excrementos los animales que no fue
consumida por las larvas. Si las larvas continúan utilizándose, el término “recolección de larvas” se usa a menudo en este contexto. Por lo tanto, la sección de separación de larvas también se denomina sección de recolección.
El dispositivo de transporte está configurado preferiblemente como un transportador de cinta y / o comprende preferiblemente uno o más transportadores de cinta. Un transportador de cinta de este tipo tiene preferiblemente una cinta transportadora, que también puede denominarse cinta de cría, y está configurada preferiblemente con una cinta sin fin con un tramo superior e inferior, transportándose preferiblemente los excrementos de animales en el tramo superior. Preferiblemente, el dispositivo de transporte es accionado, en particular eléctricamente. El dispositivo de transporte puede disponerse total o parcialmente en un dispositivo de secado de excrementos o formar total o parcialmente tal dispositivo de secado de excrementos. Un dispositivo de secado de excrementos se construye preferiblemente con varios niveles y generalmente comprende dos o más líneas de transporte parciales una encima de otra, que por regla general tienen direcciones de transporte opuestas y están formadas preferiblemente por varias cintas transportadoras dispuestas una encima de la otra. Los dispositivos de secado de excrementos suelen estar ventilados para permitir que el excremento se seque bien y rápidamente.
Un desarrollo del dispositivo de transporte también puede estar configurado como un transportador de placas y comprender una pluralidad de placas, que preferiblemente están perforadas a modo de tamiz. Un transportador de placas de este tipo está configurado preferiblemente como un transportador sin fin, estando las placas individuales accionadas también preferiblemente por un accionamiento, en particular una transmisión por cadena. Las placas se unen preferiblemente a la transmisión por cadena en al menos un lado longitudinal. La unión puede diseñarse para ser giratoria, de modo que las placas se articulen a la transmisión por cadena. La transmisión por cadena se acciona preferiblemente, en particular eléctricamente.
Se prefiere que el dispositivo de transporte esté ventilado y / o esté diseñado de modo que pueda ventilarse y / o tenga un dispositivo de ventilación y / o pueda conectarse a un dispositivo de ventilación.
El dispositivo de transporte, en particular una cinta transportadora del dispositivo de transporte, tiene preferiblemente una perforación. La perforación tiene preferiblemente menos de 2 mm de diámetro para que las cabezas o cuerpos de las larvas no se atasquen durante el transporte y el crecimiento. Se prefiere además que el dispositivo de transporte, en particular una cinta transportadora del dispositivo de transporte, esté diseñado para estar cerrado.
El dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería está configurado preferiblemente para dejar larvas jóvenes en los excrementos del animal hasta la etapa de prepupa, en particular hasta aproximadamente una edad de 13 a 15 días.
En una realización preferida, el dispositivo comprende un dispositivo separador con un recipiente colector de larvas y / o un recipiente colector de restos de excrementos. Un desarrollo preferido se caracteriza porque el dispositivo separador tiene una fuente de luz y / o un puente de larvas y / o un dispositivo separador mecánico.
Se prefiere además que la fuente de luz esté dispuesta y / o configurada para iluminar la sección de separación de larvas de la línea de transporte. La fuente de luz está dispuesta preferiblemente en paralelo a la dirección de extensión longitudinal de la sección de separación de larvas.
El puente de larvas está diseñado preferiblemente como un dispositivo a través del cual las larvas pueden pasar de la línea de transporte al recipiente colector de larvas, preferiblemente mediante su propio movimiento. El puente de larvas también se puede llamar rampa de recolección.
Preferiblemente, el puente de larvas está configurado de tal manera que presenta una pendiente en la dirección del dispositivo de transporte, en particular en la dirección de la cinta transportadora.
Además, el puente de larvas tiene preferiblemente un mecanismo de descenso con el que un extremo del puente de larvas que está orientado hacia el dispositivo transportador, en particular la cinta transportadora, se puede bajar en la dirección del dispositivo transportador, en particular la cinta transportadora.
También se prefiere que uno o más bordes del puente de larvas, en particular los bordes por los que las larvas o las prepupas tengan que pasar estén redondeados
Además, el dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería tiene preferiblemente una cinta transportadora de prepupas, que también puede denominarse cinta de recogida de larvas, a la que llegan las larvas o las prepupas llegan después de dejar el puente de larvas y / o el recipiente de recolección de larvas y sobre el cual pueden continuar siendo transportadas.
La cinta recolectora de larvas es preferiblemente una cinta transportadora sin fin hecha de un material estructurado, por ejemplo, de tejido, incluso más preferiblemente de polipropileno.
Gracias a la estructura, las prepupas encuentran un buen agarre y no hay atascos ni acumulaciones no deseadas. Otra ventaja es la no polaridad del material, que facilita la limpieza con un cepillo.
La cinta colectora de larvas está dispuesta preferiblemente en un canal de larvas. La sección transversal del canal de larvas se diseña preferiblemente con un perfil en forma de U, con la abertura del perfil en U preferiblemente apuntando hacia arriba y más preferiblemente con biseles adicionales en los extremos de las patas, en el extremo superior, que están dirigidos hacia adentro.
Según una forma de realización preferida, está previsto que el recipiente colector de larvas, en particular un interior del recipiente colector de larvas, esté dispuestos de tal manera que esté protegido de la luz de la fuente de luz del dispositivo separador. En particular, se prefiere que el recipiente colector de larvas, en particular el interior del recipiente colector de larvas, esté dispuesto de tal manera que no esté iluminados por la fuente de luz del dispositivo separador y / o está protegido de la luz, en particular de la fuente de luz del dispositivo separador y / o está a oscuras y / o dispuestos en una zona oscura. Se prefiere que el recipiente colector de larvas, en particular el interior del recipiente colector de larvas, esté dispuesto de tal manera que reciba y / o pueda recibir menos luz que el dispositivo de transporte en la zona de la sección de separación de larvas.
Según la invención está previsto que la fuente de luz esté dispuesta y / o configurada para iluminar el puente de larvas. Preferiblemente está previsto, que la fuente de luz esté dispuesta y / o configurada para excluir en gran medida la iluminación del dispositivo de transporte en la sección de separación de larvas.
Se ha reconocido que una vez que las larvas se han convertido en prepupa, pueden percibir la luz. Se produce el efecto de que las prepupas se sienten atraídas por la luz. La fuente de luz debe diseñarse preferiblemente para emitir un color de luz similar al de la luz del día, preferiblemente luz blanca y / o luz blanca fría y / o, si es necesario, con componentes azules y / o UV y / o radiación IR. Preferiblemente se proporciona en la sección de recolección una iluminación fuera del dispositivo de transporte, en particular fuera de una cinta transportadora, en particular colocada en paralelo a la dirección longitudinal de la sección de recolección y / o posicionada de tal manera que la intensidad de luz mayor esté fuera de la cinta transportadora .Esto asegura que las prepupas se abran paso hacia la luz. En esta realización, las larvas se abren paso desde el sustrato, no debido a la iluminación del sustrato, sino a exactamente lo contrario, debido a la atracción de las prepupas por la luz, ya que la fuente de luz está dispuesta de modo que sea el puente de larvas y no el dispositivo transportador, en particular, la cinta transportadora, el que esté iluminado. Las prepupas se esfuerzan por alcanzar la luz. Esto es particularmente ventajoso si las larvas ya se han convertido en prepupa, porque solo en esta etapa se esfuerzan por ir hacia la luz en lugar de huir de ella.
Preferiblemente está previsto que el dispositivo de transporte, en particular una cinta transportadora del dispositivo de transporte, esté protegido de la luz de la fuente de luz del dispositivo separador. En particular, se prefiere que el dispositivo de transporte no esté iluminado por la fuente de luz del dispositivo separador y / o esté protegido de la luz, en particular partiendo de la fuente de luz del dispositivo separador, y / o esté oscurecido y / o dispuesto en un área oscura. Se prefiere que el dispositivo transportador reciba y / o pueda recibir menos luz que el puente de larvas. Esto se puede hacer preferiblemente protegiendo la sección de recolección y / o dirigiendo la luz, con el resultado de que la menor luz posible incida sobre la cinta transportadora. La iluminación tiene preferiblemente elementos ópticos que pueden encaminar la luz de manera dirigida.
En particular, se prefiere que la rampa de recolección tenga una ligera pendiente en el sentido de la cinta transportadora, de modo que las prepupas tengan que subir una rampa de recolección en su camino hacia la luz, es decir, trasladarse "cuesta arriba".
Se ha reconocido que la prepupa evita los bordes metálicos afilados. Por tanto, se prefiere que el puente de larvas, que se utiliza para retirar las prepupas, tenga bordes redondeados. En particular, se ha demostrado que un redondeo en el lado opuesto al dispositivo de transporte, en particular la cinta transportadora, es particularmente ventajoso, ya que esta es una forma particularmente ventajosa de transferencia a una cinta transportadora de prepupas. Preferiblemente, las prepupas se mueven desde el dispositivo de transporte, sobre el que se encuentra sustrato que aún está húmedo, hacia la luz. En el camino hacia la luz, preferiblemente deben migrar sobre un puente de larvas, que se baja ventajosamente sobre el sustrato de tal manera que sea directamente accesible para la prepupa. Para este propósito, el puente de larvas tiene preferiblemente un mecanismo de descenso. Cuando la prepupa ha migrado ahora a lo largo de toda la longitud del puente de larvas, que desde la perspectiva de la trayectoria de la prepupa discurre transversalmente a la dirección longitudinal del dispositivo de transporte, llegan preferiblemente a un borde de chapa que ha sido redondeado, por ejemplo mediante un borde o reborde. Un borde de hoja de metal con bordes afilados asusta a las prepupas y no les anima a buscar un camino más allá del borde. Un redondeo puede animar a las prepupas a explorar el camino ulterior. Durante esta exploración, preferiblemente se aventuran más y más más
allá del redondeo hasta que ya no pueden mantener el equilibrio y luego caen sobre el borde redondeado de la chapa metálica en el dispositivo de recogida de prepupas y / o en la cinta transportadora de prepupas, que está preferiblemente diseñada como un transportador sin fin. El redondeo o el reborde se diseña preferiblemente de tal manera que la pata, que se extiende desde el pliegue en la dirección del fondo, sea esencialmente perpendicular en la posición de la retirada. El ángulo del borde se elige preferiblemente de manera que la pata doblada de la pieza de chapa apunte hacia el suelo y se pliegue sobre la perpendicular de manera que la prepupa no pueda encontrar un agarre y el reborde desde donde las larvas caen sobre la cinta recolectora se entienda como un saliente. Es más preferible que el radio del pliegue sea mayor o igual a 1,5 mm. Incluso más preferible es que el pliegue sea un reborde con un radio mayor o igual a 1,5 mm. En otra forma preferida, el reborde permite que la chapa se dé vuelta completamente 180 °.
El puente de larvas tiene preferiblemente una longitud mínima determinada, preferiblemente superior a 250 mm, como resultado de lo cual la prepupa se seca al transitarlo y se libera de los residuos de sustrato adheridos. Debido a la disposición preferida del puente de larvas a lo largo de toda la sección de separación de larvas, hay suficiente espacio para todas las prepupas de modo que las prepupa migrantes no se atasquen. De esta forma se puede lograr que se mantenga el impulso migratorio de la prepupa. Una posible congestión de las prepupas puede tener un efecto perjudicial sobre el instinto migratorio.
También se ha reconocido que las larvas pueden distribuir el sustrato por todo el ancho de la cinta debido a sus movimientos y, por lo tanto, también llevarían el sustrato sobre puentes de larvas firmemente montados. Con una instalación fija, la rampa estaría en contacto constante con el sustrato y como resultado se contaminaría. Además, existiría la posibilidad de acumulación de sustrato en el lado frontal de la rampa que mira hacia la dirección de transporte. Por lo tanto, se asegura preferiblemente una ruta de migración más limpia girando y / o desplegando los puentes de larvas del sustrato, en particular si los puentes de larvas solo se bajan para la recolección de larvas, durante la cual el dispositivo de transporte preferiblemente se detiene. El descenso de los puentes de larvas se puede realizar preferiblemente de forma manual o automática. En particular, se prefiere que la rampa de larvas se coloque en una ligera superposición con el sustrato.
Preferiblemente, las prepupas se retiran o extraen en una sección prevista para este fin, en particular la sección de separación de larvas. Para asegurar que las prepupas tengan suficiente tiempo y no las molesten innecesariamente durante su migración, el dispositivo transportador con el sustrato se detiene completamente durante el tiempo del extracción. En un paso adicional, los puentes de larvas abatibles se bajan sobre el sustrato, de modo que la prepupa pueda trepar fácilmente sobre el puente de larvas y moverse hacia la fuente de luz. Después de la extracción, los puentes de larvas se vuelven a colocar, de modo que ningún sustrato pueda adherirse a los puentes de larvas cuando se vuelva a encender el transportador.
Un dispositivo mecánico de separación se puede diseñar, por ejemplo, como un tamiz y / o dispositivo de lavado y / o dispositivo vibrador.
El dispositivo separador, en particular el puente de larvas y / o el recipiente colector de larvas, está provisto preferiblemente de un atrayente de larvas, por ejemplo un nutriente y / o saborizante y / o fragancia que atrae a las larvas.
El dispositivo comprende preferiblemente dos dispositivos separadores, donde los dos dispositivos separadores están configurados preferiblemente de manera diferente y / o están conectados uno a continuación del otro.
El primer dispositivo separador comprende preferiblemente una fuente de luz, un puente de larvas y un recipiente colector de larvas y, si es necesario, un recipiente colector de restos de excrementos. El segundo dispositivo separador conectado a continuación comprende preferiblemente un dispositivo de separación mecánico, como un tamiz o un dispositivo de lavado, y un recipiente colector de larvas y, si es necesario, un recipiente colector de restos de excremento.
Además, se prefiere que la línea de transporte, en particular la sección de introducción de larvas, tenga una sección de introducción de líquido y / o una sección de mezcla.
Preferiblemente, se proporciona agua como líquido. El líquido se distribuye preferiblemente desde un depósito de líquido a través de un nebulizador y / o cabezal de pulverización y / o manguera de goteo y / o tubo de boquilla en forma de gotas o neblina de pulverización, lo que preferiblemente da como resultado una humidificación uniforme.
Se ha reconocido que las prepupas también tienen son sensibles a la humedad o al sustrato húmedo. En la etapa de prepupa, las larvas evitan el sustrato húmedo (por ejemplo. > 25% de humedad), porque buscan áreas secas para que no sean destruidas por hongos después de la eclosión. Este efecto también se puede utilizar para expulsar a los animales del sustrato, es decir, volviendo a humedecer la sección de recolección además de la iluminación.
La sección de mezcla puede estar configurada, por ejemplo, como un transportador intermedio con una alta velocidad de transporte, en particular una velocidad de transporte superior a la de la línea de transporte. La sección de mezcla sirve en particular para lograr una movimiento y / o mezcla de los excrementos animales mezclados con larvas y / o huevos de larvas.
El dispositivo comprende preferiblemente un dispositivo de control que está configurado para determinar: una cantidad de larvas y / o huevos de larvas a añadir dependiendo de uno o más parámetros de proceso, y / o una cantidad de excrementos animales a añadir dependiendo de uno o más parámetros de proceso, y / o una cantidad de líquido a añadir en función de uno o más parámetros de proceso y / o una cantidad de otros recursos a añadir, tales como nutrientes para las larvas y / o larvas de los huevos, en función de uno o más parámetros de proceso.
Los parámetros de proceso pueden ser, en particular, cantidades y propiedades, como por ejemplo el contenido de materia seca (MS) o similares, de los excrementos en las diferentes fases del proceso (en particular, los excrementos iniciales, los excrementos consumidos por las larvas, los restos de excrementos), parámetros ambientales (tales como la temperatura y / o humedad), la longitud de la línea de transporte, el rendimiento del dispositivo, etc. El dispositivo comprende preferiblemente uno o más sensores para determinar uno o más parámetros de proceso. El dispositivo de control está diseñado preferiblemente para recibir datos de parámetros de proceso, preferiblemente de uno o más sensores.
Además, se proporciona preferiblemente un dispositivo de dosificación de larvas que está diseñado para añadir una determinada cantidad de larvas y / o huevos de larvas en función de uno o más parámetros de proceso y / o en función de la cantidad de larvas a añadir determinada por el dispositivo de control.
Las larvas jóvenes se pueden añadir preferiblemente de forma manual o automática. El almacenamiento de una cierta cantidad de larvas jóvenes se proporciona preferiblemente por medio de un recipiente de almacenamiento, que está diseñado preferiblemente como un embudo. En el fondo del recipiente de almacenamiento hay preferiblemente un dispositivo de agitación que lleva a las larvas jóvenes hasta un punto de salida y evita obstrucciones. Este dispositivo de agitación está diseñado preferiblemente de tal manera que no se compriman las larvas jóvenes, pero se evite la formación de grumos. Esto se logra utilizando preferiblemente uno o más dedos agitadores, preferiblemente palas agitadoras hechas de material flexible. Además, se prefieren las palas agitadoras en ángulo para un movimiento de agitación similar al de un tornillo, ya que con palas verticales existe el riesgo de que las larvas jóvenes se aglutinen y se compriman.
La velocidad de agitación se puede configurar preferiblemente para ser variable y preferiblemente permite un ajuste para diferentes lotes de larvas (con respecto a la humedad y, por tanto a su tendencia a aglutinarse) así como el avance de la cinta del dispositivo de transporte. El tamaño de la abertura de salida se puede ajustar preferiblemente de forma manual o automática para evitar que las larvas sean aplastadas. La abertura de salida también se puede configurar para que se pueda cerrar completamente. Además, se puede preferir una disposición de múltiples aberturas de salida, ya que de este modo se puede conseguir una distribución homogénea y más uniforme de las larvas sobre el sustrato.
Debajo de la abertura de salida se encuentra preferiblemente un dispositivo de distribución de larvas, que sirve para llevar las larvas de manera uniforme sobre el sustrato. Este puede estar configurado, por ejemplo, como un plato giratorio con perfiles angulares atornillados, preferiblemente en una disposición radialmente simétrica a la distribución radialmente simétrica. También es concebible que los perfiles angulares sean ajustables con respecto al eje de distribución, en o contra la dirección de distribución, para ajustar el patrón de distribución. Otra realización preferida prevé un ajuste variable de la velocidad de rotación del plato para ajustar el ancho de distribución, según el ancho de cinta. De este modo es posible el funcionamiento con anchos de cinta variables. Este principio de aplicación se conoce generalmente por los distribuidores de fertilizantes.
En una realización preferida adicional, se proporciona un dispositivo de dosificación de excrementos animal que está diseñado para añadir una determinada cantidad de excremento animal en función de uno o más parámetros de proceso y / o en función de una cantidad de excremento animal a añadir determinada por el dispositivo de control.
Preferiblemente, se proporciona un dispositivo de distribución y / o de trituración de excrementos animal, que también se denomina aquí sustrato. Preferiblemente, el sustrato se distribuye y tritura mediante tornillos accionados. Los deslizamientos posteriores y un control de velocidad del dispositivo de transporte permiten preferiblemente diferentes alturas de sustrato.
Además, el dispositivo comprende preferiblemente un dispositivo de dosificación de líquidos que está diseñado para añadir una cantidad determinada de líquido en función de uno o más parámetros de proceso y / o en función de una cantidad de líquido a añadir determinada por el dispositivo de control.
Un desarrollo preferido se caracteriza porque al menos una zona de la línea de transporte está dispuesta en un dispositivo de secado de excrementos. Además, se prefiere que diferentes zonas de la línea de transporte estén dispuestas en diferentes dispositivos de secado de excrementos.
La sección de introducción de excrementos y la sección de mezcla están diseñadas preferiblemente como secciones individuales de la línea de transporte. La sección de introducción de excrementos y la sección de mezcla pueden diseñarse como una sola sección, cumpliendo esta sección ambas funciones, en particular sirviendo tanto como sección de introducción de excrementos como sección de mezcla.
El dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería se dispone preferiblemente en una sala climatizada. El dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería tiene preferiblemente un recinto, por ejemplo un contenedor de 40 pies, en particular también como variante “High-Cube”, que forma la sala de climatizada. Preferiblemente, el dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería está dispuesto total o parcialmente, en particular en estado de transporte, en el recinto. Esto también permite transportar fácilmente el dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería. La sala climatizada permite una independencia de los parámetros ambientales climáticos como temperatura y humedad del aire. Preferiblemente, la sala climatizada está adecuadamente aislada y / o acondicionada climáticamente con un dispositivo para regular el clima así como con unidades de aire acondicionado, es decir, por ejemplo, de refrigeración / calefacción, ventilación, deshumidificación / humidificación. También se prefiere que uno de los parámetros de clima se regule en función de la temperatura del sustrato, de modo que se puedan establecer las condiciones ideales de crecimiento para las larvas. Además, se prefiere la medición del contenido de amoniaco en el aire y un control de ventilación correspondiente dependiente de dicho contenido basado en la ventilación de los gases de amoniaco.
El dispositivo para el aprovechamiento de residuos en ganadería tiene preferiblemente varios niveles, como resultado de lo cual puede tener lugar el movimiento y la mezcla, así como la ventilación del sustrato.
Realización ejemplar: El primer nivel está condicionado por ser el dispositivo de dosificación de excrementos de animales la mitad de largo que los otros niveles, lo que da como resultado una mayor cantidad de sustrato en relación con la longitud de la cinta del nivel. Debido a la mayor cantidad de sustrato y las áreas anaeróbicas resultantes, se produce un ligero calentamiento, ideal para las larvas jóvenes cuya energía metabólica aún no es suficiente para calentar el sustrato. Los niveles del segundo al cuarto son aproximadamente el doble de largos que el primer nivel, lo que tiene en cuenta el crecimiento de larvas, porque el crecimiento rápido da como resultado un aumento de los requisitos de espacio para las larvas en crecimiento (aumento de 40 veces en longitud).
Ejecución ejemplar del proceso:
- Primer nivel (preferiblemente el nivel superior): lavas jóvenes de entre cuatro y siete días de edad
- Segundo nivel: más espacio para larvas de entre siete y diez días de edad.
- Tercer nivel: larvas de entre diez y 13 días de edad
-Cuarto (preferiblemente el nivel inferior): Larvas de entre 13 y 15 días de edad y desarrollo a prepupas así como su migración
- Se prefiere ajustar la rutina diaria según el desarrollo de las larvas en diferentes sustratos
- Diferentes velocidades de las cintas son posibles con dispositivos como por ejemplo convertidores de frecuencia, para permitir diferentes alturas de sustrato y / o tiempos de permanencia más largos en el piso más bajo (piso de recolección). Las prepupas están preferiblemente solo en el nivel más bajo.
Según otro aspecto de la invención, el objeto antes mencionado se consigue mediante un método para el aprovechamiento de residuos en ganadería, preferiblemente mediante un dispositivo previamente descrito para el aprovechamiento de residuos en ganadería, comprendiendo el método: transportar excremento animal a lo largo de un línea de transporte, donde la línea transportadora tiene una sección de introducción de larvas, una sección de introducción de excrementos y una sección de separación de larvas, añadir larvas y / o huevos de larvas en la sección de introducción de larvas, añadir excrementos de animales en la sección de introducción de excrementos en función de uno o más parámetros de proceso, y separar las larvas en la sección de separación de larvas, caracterizado por iluminar un puente de larvas mediante una fuente de luz.
Estos aspectos adicionales y sus posibles desarrollos tienen características o pasos de proceso que los hacen especialmente adecuados para su uso o con un dispositivo de aprovechamiento de residuos en la ganadería y sus desarrollos.
Con respecto a las ventajas, variantes de realización y detalles de realización de estos aspectos adicionales de la invención y sus desarrollos, se hace referencia a la descripción anterior de las características correspondientes del dispositivo.
Las realizaciones preferidas de la invención se describen a modo de ejemplo con referencia a las figuras adjuntas. Se muestra en:
Figura 1: una representación esquemática de un ejemplo de un dispositivo para el aprovechamiento de residuos en la ganadería;
Figura 2: un diagrama de flujo esquemático de un ejemplo de un método para aprovechar residuos en ganadería con un dispositivo para aprovechar residuos en ganadería;
Figura 3: una vista tridimensional de un dispositivo de secado de excrementos;
Figura 4: una vista tridimensional de una parte de un dispositivo ejemplar para aprovechar residuos en ganadería; Figura 5: una vista frontal del dispositivo según la Figura 2;
Figura 6: una representación detallada del dispositivo separador mostrado;
Figura 7: una representación detallada de la fuente de luz del dispositivo separador mostrado en la figura;
Figura 8: una representación esquemática de una parte de un dispositivo ejemplar para el aprovechamiento de residuos en ganadería con un dispositivo separador;
Figura 9: una representación esquemática de un dispositivo ejemplar para el aprovechamiento de residuos en la ganadería;
Figura 10: un detalle ampliado de la figura 9; y
Figura 11: otro detalle ampliado de la figura 9.
En la figura 1 se muestra esquemáticamente y a modo de ejemplo un ejemplo de un dispositivo 1000 para el aprovechamiento de residuos en ganadería.
La figura 1 muestra un dispositivo 1000 para el aprovechamiento de residuos en la ganadería con un dispositivo de transporte 900 para transportar excremento animal K a lo largo de una línea de transporte S. El dispositivo de transporte 900 es una cinta de transporte con una cinta sin fin 901 con un tramo superior 902 en el que el excremento K es transportado, y un tramo inferior 903, que se desvía a través de rodillos de inversión 904, 905. Una de los rodillos de inversión 904, 905 se acciona preferiblemente de forma eléctrica.
La línea de transporte S tiene una sección de introducción de larvas 910 para añadir larvas y / o huevos de larvas L, una sección de introducción de líquido 920 para añadir líquido 922, una sección de introducción de excrementos 930 para añadir excrementos de animal K en función de uno o más parámetros de proceso y una sección de separación de larvas 940 para separar las larvas L. Las larvas y / o los huevos de larvas L pueden dosificarse desde un reservorio de larvas 911. El líquido 922, en particular agua, se puede dispensar desde un depósito de líquido 921 mediante un nebulizador o cabezal rociador 923 en forma de gotas o gotículas 924.
El excremento 932 a añadir puede introducirse en la sección de introducción de excremento 930 mediante un dispositivo de suministro de excremento 931, preferiblemente también una cinta de transporte.
Preferiblemente se proporcionan en el dispositivo 1000 uno o más sensores 951, 952 que detectan uno o más parámetros de proceso. Las cantidades de larvas y / o huevos de larvas L y / o líquido 922 y / o excrementos 932 a añadir se pueden determinar preferiblemente a partir de estos parámetros de proceso mediante un dispositivo de control 960.
Un dispositivo separador 941 con un recipiente colector de larvas 943 y un recipiente colector de restos de excrementos 944 está dispuesto en la sección de separación de larvas 940. El dispositivo separador 941 tiene además una fuente de luz 945. Un puente de larvas 942 conduce desde la sección de separación de larvas 940 hasta el
recipiente de recogida de larvas 943. Un interior del recipiente colector de larvas 943 está preferiblemente protegido de la luz de la fuente de luz 945. De esta manera, las larvas L en la sección de separación de larvas 940 son estimuladas para que abandonen el área iluminada y entren en el recipiente de larvas 943 a través del puente de larvas 942, preferiblemente con su propio movimiento. De esta manera, las larvas L se pueden separar de los restos de excrementos R de una manera particularmente sencilla.
La figura 2 muestra un diagrama de flujo esquemático de un ejemplo de un método V para el aprovechamiento de residuos en ganadería con un dispositivo 90 para el aprovechamiento de residuos en ganadería.
La figura 3 muestra una vista tridimensional de un dispositivo 100 de secado de excrementos con cinco pisos 110. La línea de transporte S, indicada sólo esquemáticamente en la figura 3, discurre a través de dispositivos de transporte accionados que giran en sentido contrario, en los pisos que se encuentran uno encima de otro. La disposición en niveles también ofrece la ventaja de que cuando la mezcla de excrementos y larvas se transfiere entre los niveles, circula cayendo sobre el nivel inferior, exponiendo así el material aprovechable (fecal) a las larvas. Varios de tales dispositivos 100 de secado de excremento se pueden colocar en serie y juntos forman una línea de transporte para un dispositivo de aprovechamiento de residuos en ganadería. El número de dispositivos de secado de excrementos 100 requeridos varía en función de la cantidad de excremento animal a secar y / o las larvas a cultivar.
En las Figuras 4 a 7 y 8 se muestran con más detalle las posibilidades de los dispositivos separadores. En las zonas mostradas en las figuras 4 a 7 y 8, la línea de transporte se extiende sobre varios niveles 220a, b, c, d, 420a, b. En la figura 8 se reconocen en ambos niveles 420a,b, tanto el tramo superior 421a, como el tramo inferior 422a, b de la cinta de transporte. En las figuras 4 a 7 se pueden ver las vigas 221 de la cinta transportadora.
Cuando se recolectan las larvas en el último dispositivo de secado de excremento, se puede usar un dispositivo separador con una fuente de luz 330, 430 para controlar el movimiento de las larvas. Con este enfoque, se utiliza la sensibilidad a la luz de las larvas.
Para recolectar las larvas, se disponen recipientes colectores de larvas 310a, b, 510a, b a los lados de la línea de transporte a una distancia D. Las larvas L pueden entrar en los recipientes colectores de larvas 310a, b, 510a, b a través de puentes de larvas 320a, b, 520a, b diseñados como láminas de metal, preferiblemente por su propio movimiento que es provocado o asistido por la fuente de luz 330, 430. Los puentes de larvas se pueden configurar para que se puedan mover desde una posición 320a, en la que las larvas pueden pasar sobre los puentes de larvas 320a, al interior del recipiente colector de larvas 310a, a una posición 320b en la que este no es el caso, y viceversa. Así puede controlarse, por ejemplo, el inicio y el final de la recolección de larvas, preferiblemente en coordinación con el funcionamiento de la fuente de luz. En la posición 320b, el dispositivo de transporte, en particular la cinta de excremento sobre la que descansan el excremento y las larvas, permanece preferiblemente móvil y, por tanto, puede ser accionado. Para este propósito, el puente de larvas se levanta preferiblemente en la posición 320b. Preferiblemente, se proporciona un mecanismo de descenso, preferiblemente en forma de dispositivo de ajuste y / o bloqueo, para ajustar y / o bloquear el puente de larvas, que está diseñado aquí como una placa lateral de metal, para controlar el movimiento de las larvas hacia la o en la posición 320a, b. El dispositivo de ajuste y / o bloqueo tiene preferiblemente un mecanismo de ajuste 322, por ejemplo una palanca. El mecanismo de ajuste 322 está diseñado en particular para llevar el puente de larvas de la posición 320a a la posición 320b y / o viceversa. Además, el dispositivo de ajuste y / o bloqueo presenta preferiblemente un mecanismo de fijación 321, por ejemplo un gancho, que está diseñado en particular para fijar el puente de larvas en la posición 320b.
A continuación se explica con más detalle el método V, mostrado esquemáticamente en la figura 2, para el aprovechamiento de residuos en ganadería con un dispositivo 90 para el aprovechamiento de residuos en ganadería. Los excrementos de aves de corral procedentes de un primer gallinero I, 1 se suministran a un primer dispositivo de secado de excrementos 3 a través de un dispositivo de suministro 2 y se distribuyen por todo el ancho de la cinta de secado. Mediante un suministro continuado, al final toda la línea de transporte se llena con excrementos de aves. El primer dispositivo de secado de excrementos 3 corresponde en el ejemplo mostrado en la figura 2 a la sección de introducción de larvas. Aquí las larvas y / o los huevos de larvas se introducen en las excrementos en una proporción de mezcla específica.
Los excrementos de animales incluyendo larvas y / o huevos de larvas se transportan a través del primer dispositivo de secado de excremento 3 mediante la cinta accionada de excremento de la cinta de transporte del dispositivo de transporte. La cantidad de excrementos se reduce a medida que son consumidos como alimento por las larvas. Tan pronto como haya pasado el primer dispositivo de secado de excremento 3, el excremento animal se transporta a través de una sección de mezcla 4 a un segundo dispositivo de secado de excremento 6. La sección de mezcla 4 está configurada aquí de manera idéntica a una sección de introducción de excrementos, donde se suministran más excrementos desde un segundo gallinero II, 10 a través de dispositivos de suministro 9, 5. Esta adición dosificada de excrementos de animales, por ejemplo el X% de la cantidad inicial de excrementos, tiene lugar para asegurar una
disponibilidad suficiente de alimento para las larvas y / o huevos de larvas y, por tanto, un crecimiento óptimo y preferiblemente en función de uno o más parámetros de proceso.
Los excrementos de animales no tienen necesariamente que suministrarse directamente desde un establo para ganado. También es posible el almacenamiento intermedio de los excrementos de animales o una solución descentralizada.
Este proceso de mezclar y añadir nuevos excrementos de animales entre dos dispositivos de secado se puede repetir varias veces. Para el número de repeticiones es decisivo, entre otras cosas, la cantidad de excrementos animales a procesar, el tiempo de crecimiento de las larvas y / o huevos de larvas y la cantidad deseada de producción de larvas. El proceso es escalable en este punto en particular porque se puede agregar un número variable de dispositivos de secado de excrementos 7 (solo indicados esquemáticamente en la figura 2).
El último dispositivo de secado de excrementos 8 se diferencia de los dispositivos de secado de excrementos de aguas arriba en particular por la sección de separación de larvas para separar las larvas, en particular a través del dispositivo separador. Esto se muestra con más detalle en particular en las figuras 3 a 7 y 8 y se describe con más detalle allí.
Si no se pueden recolectar todas las larvas mediante el guiado por luz, se pueden conectar uno o más dispositivos separadores adicionales aguas abajo a continuación. Para ello, el material residual de restos de excrementos y larvas restantes, que se encuentra en el último dispositivo 8 de secado de excrementos, puede descargarse inicialmente a través de un sistema 11 de transporte adicional. Una recolección posterior de las larvas que quedaron en el excremento restante se puede realizar utilizando las siguientes dos opciones:
A - Recolección por lavado: en este caso, las excrementos restantes con las larvas restantes se transportan a través de un dispositivo de suministro 12 a un dispositivo de lavado 14 y se lavan allí. Los restos de excremento lavados se recogen, junto con el líquido de lavado o separado del mismo, en un recipiente colector de restos de excremento 17, y las larvas limpias se recogen en un recipiente colector de larvas 15.
B - Recolección por tamizado: aquí, los restos de excremento con las larvas restantes se transportan a través de un dispositivo de suministro 13 a un tamiz 16, donde las larvas se tamizan y se recogen por medio de cajones 18 debajo del tamiz 16. El excremento restante se retira en el recipiente colector de restos de excremento 19.
Un ejemplo adicional de un dispositivo 1000 para el aprovechamiento de residuos en ganadería se muestra esquemáticamente en las Figuras 9-11. El dispositivo 1000 para el aprovechamiento de residuos en ganadería tiene un dispositivo transportador 900 configurado como una cinta de transporte con una cinta sin fin 901 con un tramo superior 902 y un tramo inferior 903 para transportar excrementos de animales a lo largo de una línea de transporte.
Un depósito de larvas 911 y un dispositivo de distribución de larvas 912 están dispuestos en la sección de introducción de larvas 910 para suministrar de manera controlada larvas jóvenes.
Para recolectar las larvas en la etapa de prepupa, se disponen recipientes colectores de larvas 610a, b a los lados de la línea de transporte, aquí en forma de canales de larvas en forma de U con cintas transportadoras de larvas 611. Las prepupas pueden acceder al recipiente colector de larvas 610a, b a través de puentes de larvas 620a, b diseñados como láminas de metal con bordes redondeados, preferiblemente por su propio movimiento, que es provocado o asistido por la fuente de luz 630. Los puentes de larvas pueden diseñarse para ser movidos mediante un dispositivo de ajuste 622 diseñado como un mecanismo de descenso desde la posición bajada mostrada en la figura 11, en la que las larvas pueden alcanzar el recipiente colector de larvas 610a a través de los puentes de larvas 620a, a un posición en la que esto no es posible existe, y la viceversa. Por ejemplo, se puede controlar el inicio y el final de la recolección de larvas, preferiblemente en coordinación con el funcionamiento de la fuente de luz 630.
La fuente de luz 630 está dispuesta para iluminar el puente de larvas 620a, pero no el tramo superior 902 de la cinta transportadora 901.
Claims (15)
1. Dispositivo (1000) para el aprovechamiento de residuos en ganadería, que comprende
- un dispositivo de transporte (900) para transportar excrementos de animales a lo largo de una línea de transporte (S),
- donde la línea de transporte tiene una sección de introducción de larvas (910) para añadir larvas y / o huevos de larvas, una sección de introducción de excrementos (930) para añadir excrementos de animales en función de uno o más parámetros de proceso y una sección de separación de larvas (940) para separar las larvas,
- un dispositivo separador que tiene una fuente de luz (630) y un puente de larvas (620a, 620b), caracterizado porque la fuente de luz (630) está dispuesta y / o configurada para iluminar el puente de larvas (620a, 620b).
2. Dispositivo según la reivindicación anterior, en el que el dispositivo separador comprende un recipiente colector de larvas.
3. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un recipiente colector de restos de excrementos.
4. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, donde la fuente de luz está dispuesta paralela a la dirección de extensión longitudinal de la sección de separación de larvas.
5. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de transporte, en particular una cinta transportadora del dispositivo de transporte, está protegido de la luz de la fuente de luz del dispositivo separador.
6. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que comprende dos dispositivos separadores, estando los dos dispositivos separadores configurados preferentemente de manera diferente y / o conectados uno a continuación del otro.
7. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la línea de transporte, en particular la sección de introducción de larvas, comprende una sección de introducción de líquido y / o una sección de mezcla.
8. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de control que está diseñado para determinar
- una cantidad de larvas y / o huevos de larvas a añadir en función de uno o más parámetros de proceso, y / o
- una cantidad de excremento animal a añadir en función de uno o más parámetros de proceso, y / o - una cantidad de líquido a añadir en función de uno o más parámetros de proceso.
9. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores,
- que comprende un dispositivo de dosificación de larvas configurado para añadir una determinada cantidad de larvas y / o huevos de larvas en función de uno o más parámetros de proceso y / o dependiendo de una cantidad de larvas y / o huevos de larvas a añadir determinada por el dispositivo de control y / o
- que comprende un dispositivo dosificador de excrementos de animales que está configurado para añadir una determinada cantidad de excrementos de animales en función de uno o más parámetros de proceso y / o en función de una cantidad de excrementos de animales a añadir determinada por el dispositivo de control, y / o
- que comprende un dispositivo dosificador de líquido que está configurado para añadir una determinada cantidad de líquido en función de uno o más parámetros del proceso y / o en función de la cantidad de líquido a añadir determinada por el dispositivo de control.
10. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una zona de la línea de transporte está dispuesta en un dispositivo de secado de excrementos; y / o caracterizado porque diferentes áreas de la línea de transporte están dispuestas en diferentes dispositivos de secado de excrementos.
11. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la línea de transporte comprende dos o más líneas de transporte parciales una encima de otra, que preferiblemente tienen direcciones de transporte opuestas y / o están formadas preferiblemente por varias cintas transportadoras dispuestas una encima de otra.
12. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sección de introducción de excrementos y la sección de mezcla están configuradas como una sección individual de la línea de transporte.
13. Planta para aprovechamiento de residuos en ganadería, que comprende un dispositivo de aprovechamiento de residuos en ganadería según al menos una de las reivindicaciones anteriores, uno o varios primeros dispositivos de secado de excremento y un segundo dispositivo de secado de excremento,
- donde áreas de la línea de transporte del dispositivo de aprovechamiento de residuos están diseñadas como cintas de secado del uno o más primeros dispositivos de secado de excrementos y del segundo dispositivo de secado de excrementos,
- donde la sección de introducción de larvas está dispuesta en el primer dispositivo de secado de excrementos,
- donde la sección de introducción de excrementos está dispuesta entre el primer y el segundo dispositivo de secado de excrementos y / o entre varios primeros dispositivos de secado de excrementos, y
- donde la sección de separación de larvas está dispuesta en el segundo dispositivo de secado de excrementos y / o conectada a continuación del segundo dispositivo de secado de excrementos.
14. Planta para aprovechamiento de residuos en ganadería según la reivindicación anterior, en la que la sección de mezcla está dispuesta entre el primer y el segundo dispositivo de secado de excrementos y / o entre varios primeros dispositivos de secado de excrementos.
15. Proceso para aprovechamiento de residuos en ganadería, que comprende:
- transportar excremento animal a lo largo de una línea de transporte,
- donde la línea de transporte tiene una sección de introducción de larvas, una sección de introducción de excrementos y una sección de separación de larvas,
- donde la sección de separación de larvas incluye un dispositivo separador con una fuente de luz (630) y un puente de larvas (620a, 620b);
- añadir larvas y / o huevos de larvas en la sección de introducción de larvas,
- añadir excrementos de animal en la sección de introducción de excrementos en función de uno o más parámetros de proceso,
- separar las larvas en la sección de separación de larvas,
caracterizado por
- iluminar el puente de larvas con la fuente de luz.
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