DE OBTENCIÓN DEL MISMO. Campo tecnológico de la invención

La presente invención pertenece al campo de los productos biológicos y consiste en un producto tipo material biodegradable elaborado a partir de micelio de macromicetos y material vegetal, principalmente exocarpo y mesocarpo de frutos, y el proceso para obtenerlo. El material biodegradable corresponde a un compuesto de textura moldeable, útil en la recolección, tratamiento y disposición de residuos orgánicos. Este producto y proceso pueden ser empleados en la industria de productos higiénicos desechables, saneamiento ambiental y manejo de residuos orgánicos.

Antecedentes de la invención

Los desechos orgánicos de tipo desechos humanos de inodoros y desechos de cocinas a menudo se manejan a través de conexiones a sistemas de alcantarillado, o por distribución a fosas sépticas y campos de lixiviación. En muchas situaciones, sin embargo, los sistemas de alcantarillado no están disponibles, por ejemplo, en zonas rurales. Además, especialmente bajo condiciones de suelos pobres, con aguas subterráneas elevadas o aguas superficiales cercanas, los tanques sépticos y los campos de lixiviación pueden no ser factibles para la disposición y tratamiento de estos residuos.

Para manejar desperdicios orgánicos de inodoros y desechos de cocinas o similares bajo tales situaciones, generalmente se aplican técnicas de com postaje.

En el campo de los residuos sanitarios, existe la línea de baños secos, que busca desvincular el manejo de agua potable con los desechos sanitarios y así evitar la contaminación de fuentes hídricas con este tipo de desechos. En esta línea de sanitarios secos que se conocen actualmente, se utilizan como materia absorbente de las heces y orina: aserrín, hojarasca y otros materiales i como“papel reciclado”, cuya mezcla (heces, orina, mas hojarasca y otros) son utilizados en la mayoría de los casos en la producción de compost.

Típicamente en la producción de compost, los materiales de desecho están sujetos a la descomposición aeróbica; es decir, descomposición en presencia de aire y oxígeno. Usando técnicas convencionales, se puede eliminar fácilmente hasta aproximadamente el 90% del volumen de desechos, principalmente como vapor de agua y dióxido de carbono. El material de desecho restante, que es de un volumen relativamente pequeño, puede manejarse bastante fácilmente como, por ejemplo, un fertilizante de jardín o similar.

En el estado de la técnica se encuentran invenciones relacionadas con dispositivos o sistemas para la recolecta de excrementos elaborados en diferentes materiales. Por ejemplo el documento US5228984 divulga un sistema y método se para compostaje de heces. Las heces humanas se recogen dentro de un retenedor de compostaje y se exponen a suficiente aire y agua para permitir que se ablanden, y se realice el compost. La orina se recoge dentro de un retenedor de tratamiento de orina que está dividido al menos parcialmente del retenedor de compostaje y en el que la orina pasa a través de un sustrato que soporta bacterias nitrificantes aerobias, nitrificando así una porción significativa de los iones de amonio en la orina para formar un producto líquido. El producto de compost es adecuado para su uso posterior, como fertilizante o para formar una mezcla con el suelo para formar la capa superior del suelo. Este método requiere de un retenedor de gran tamaño, a modo de biorreactor, para lograr la transformación de los residuos y usa una cantidad importante de agua.

En esta misma línea encontramos el documento US4285719 que enseña un inodoro biológico y un método de reciclaje de material orgánico en el que los desechos líquidos y sólidos humanos (es decir, excrementos) y el material celulósico y, opcionalmente, los desechos de cocina (es decir, restos de comida y papel y desechos de cocina similares) se depositan en un receptáculo y se transportan por presión diferencial en un contenedor de reciclaje o compostaje donde, mediante la aplicación de factores ambientales, incluyendo humedad, aire, calor y ciertas bacterias y gusanos (como Eisenia foetida, el gusano rojo) y otros organismos similares a gusanos, el material orgánico es compostado o digerido y reaccionado para producir un material nutricional para plantas, uniforme, bien granulado, substancialmente de olor neutral, disponible para su fácil distribución. En este método el receptáculo no es divulgado, y solo parece referirse a distintos medios de almacenamiento temporal mediante los cuales se llevan los desechos al contenedor de compost.

El documento CN101797130 enseña un dispositivo de recolección de heces desechable con forma de barril con abertura, este dispositivo es elaborado a partir de pulpa de papel reciclado, con encolado y presenta además un agente biológico que mata los nematodos. Este dispositivo no permite impermeabilidad completa ni es biodegradable.

Por su parte, el documento US8082606 enseña un dispositivo que recolecta excrementos sólidos y puede triturarlos para así disminuir su tamaño y poder ser desechados a través del drenaje. Este dispositivo si bien modifica el tamaño del residuo, no logra orientar su disposición para transformar los desechos en materia útil para realizar compost o para producir metano, así mismo no logra recuperar la orina.

Respecto a los desechos orgánicos recogidos tradicionalmente por medio de pañales o toallas higiénicas, en el estado de la técnica es ampliamente divulgado el uso de polímeros de tipo poliolefinas, poliamidas, celulosa, acetato de celulosa, y mezclas de éstos.

Los documentos US4286082, US5827463, US7052775, W01998009009, US7638445, US20080082068, enseñan métodos para elaborar materiales absorbentes que usan mezclas de celulosa, libre o encapsulada. De nuevo, estos materiales son recubiertos con material que los hace no degradables, así mismo no permiten dirigir la descomposición del residuo orgánico que recolectan.

El documento US7081423 igualmente divulga un material no tejido hecho de una fibra bicomponente en la que el primer polímero es un polímero de éster de celulosa, preferiblemente acetato de celulosa, y el segundo polímero se selecciona del grupo que consiste en poliolefinas, poliésteres, poliamidas y poliimidas. La fibra bicomponente puede estar una al lado de la otra o una fibra de núcleo y envoltura. Cuando el núcleo y la envoltura, el acetato de celulosa es el polímero de la envoltura. El material no tejido de la invención tiene utilidad particular para productos de toallas y pañales desechables. Este material sin embargo, no es biodegradable ni orienta la descomposición de los residuos.

Frente a las opciones de material absorbente, que permite recoger distinto tipo de desechos orgánicos, se tienen por ejemplo materiales reciclados, que incorporan distintas fibras de material, tanto de origen textil como de papel y cartón, como se ilustra en el documento CO98039158. Este material sin embargo, requiere para su transformación ser molido y mezclarse con gran cantidad de agua, así mismo no logra orientar la descomposición de los residuos que recoge.

Otra línea para el manejo de desechos orgánicos, es su procesamiento con enzimas, tal como se describe en el documento US20150191748 cuyo proceso comprende tratar un lodo residual resultante del tratamiento de aguas residuales municipales o industriales con una composición que comprende un producto sobrenadante de fermentación de un cultivo de Saccharomyces cerevisiae y un agente no iónico tensoactivo, en el que dicho producto sobrenadante de fermentación está libre de enzimas activas. Este tratamiento permite remover sólidos volátiles. Sin embargo, el proceso requiere que todos los residuos sean recolectados en un gran reactor para iniciar el proceso.

Otra línea para el manejo de residuos, incluye la transformación de residuos frutales. El documento WO2012175920 enseña un método para fabricar un material sólido de cáscara de cítricos desechada y cáscaras relacionadas, que incluye las etapas de extraer pectina como un aglutinante de la cáscara, secar y triturar la cáscara, moldear y formar la mezcla para proporcionar un material sólido en formas y tamaños utilizables. El material sólido es adecuado para la fabricación de bajo costo y baja tecnología, se puede cortar, fresar y mecanizar, y puede reemplazar la madera, el corcho y otros materiales. Si bien esta invención logra crear un material sólido, pero dicho material no tiene capacidad de absorción, por lo que no podría utilizarse para recolectar y disponer residuos orgánicos, y mucho menos podría orientar su descomposición.

Así las cosas, existe la necesidad en el campo técnico de un material absorbente que permita recolectar los residuos orgánicos de distinto origen y que junto a dicha recolección se pueda facilitar la descomposición de los mismos.

Descripción general de la invención Para resolver este problema técnico, la presente invención enseña un material absorbente biodegradable que permite la recolección de desechos orgánicos, por ejemplo de tipo desechos sanitarios líquidos y sólidos, que permite su disposición a partir de su captura directa y además orienta su descomposición, logrando generar compuestos útiles, tales como metano o compost.

En una modalidad de la invención, se obtiene un material absorbente biodegradable para la recolección, tratamiento y disposición de desechos orgánicos con micelio de hongos macromicetos y material vegetal seleccionado de exocarpio de frutas, mesocarpio de frutos o mezclas de éstos, que conforman al menos dos capas, una superior absorbente y otra inferior que otorga impermeabilidad.

Además, una modalidad preferida de la invención considera modificar el procedimiento para obtener láminas muy delgadas. Para ello se incluye una etapa a) modificada donde se seca el material vegetal y se fragmenta en partículas de tamaño entre 5pm y 5 mm. Así mismo, incluye una etapa adicional de hidratación del material antes del pasteurizado, permitiendo que el material absorbente y biodegradable pueda ser empleado como parte integral de productos higiénicos para bebes o mujeres, o ser usado en productos que recubren heridas.

Otra modalidad de la invención es un proceso para preparar material absorbente biodegradable para la recolección, tratamiento y disposición de desechos orgánicos comprende las etapas de: a) Fraccionar material vegetal seleccionado de exocarpio de frutas, mesocarpio de frutos o mezclas de éstos;

b) Pasteurizar el material vegetal;

c) Colocar el material vegetal en láminas, separando una parte para la capa superior y otra para la capa inferior;

i. Para la capa superior se coloca material vegetal abundante con terminado irregular;

ii. Para la capa inferior se coloca material vegetal muy delgado correspondiente a la piel o exocarpio con terminado liso o plano en la superficie;

d) Inocular el micelio de hongo macromiceto con el material vegetal;

e) Incubar el sustrato a una temperatura entre 28 y 35 °C hasta que el micelio cubra el sustrato;

f) Secar la capa superior hasta obtener una humedad final menor al 15%; g) Dejar que la capa inferior se cubra de más micelio de hongo macromiceto e incubar a una temperatura entre 28 y 35°C por 3 días más;

h) Secar la capa inferior hasta obtener una humedad final entre 7 y 12 %; i) Superponer las dos capas y fijar.

Las ventajas del material obtenido por la presente invención es que se trata de un material biodegradable, que puede almacenarse y usarse en cualquier momento, tiene dos capas que tienen capacidad de absorción y una de ellas, impermeabilidad.

Además, cuando es usado como preformado higiénico evita el uso de materiales sueltos en el baño seco, tales como aserrín, hojas, residuos agrícolas, papel, etc. Así mismo, el preformado elaborado del material absorbente biodegradable de la invención combinado con heces y orina forman una mezcla perfecta en el biodigestor mejorando la producción de metano. Listado de figuras

FIGURA 1. Diagrama de flujo del proceso para la fabricación de material absorbente biodegradable.

FIGURA 2. Diagrama de flujo de proceso para fabricación de material absorbente para uso en toallas higiénicas y curas.

FIGURA 3. Corresponde a fotografías que permite apreciar el material absorbente biodegradable con sus dos capas; a) lámina superior absorbente; b) lámina inferior impermeable, antes de re-inclubación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Los residuos agrícolas prevenientes del cultivo y empleo primario de las frutas, es decir para consumo o elaboración de jugos, dejan residuos de éstas, principalmente epicarpio y mesocarpio de las frutas.

El epicarpio a veces denominado exocarpio o exocarpo es la parte del pericarpio que suele proteger al resto del fruto del exterior. El epicarpio forma la epidermis protectora del fruto que, a menudo, contiene glándulas con esencias y pigmentos. En muchas frutas se llama comúnmente piel. El epicarpio tiene como componente principal material celulósico, pero también contiene otros componentes, tales como aceites esenciales, ceras de parafina, peptina, esteroides y triterpenoides, ácidos grasos, pigmentos (carotenoides, flavonoides), principios amargos y enzimas.

El mesocarpio es la capa intermedia de los frutos, y es lo que comúnmente denominamos pulpa, en los frutos carnosos es ésta capa la que se consume. Es una capa rica en azúcares y vitaminas. En la presente invención se emplean residuos de material vegetal, principalmente exocarpio y mesocarpio de frutas, que pueden ser del mismo tipo de fruta o mezclas de residuos de distintas frutas. Las frutas cuyos residuos son empleados pueden ser: naranjas, mandarina, manzanas, melón, uva, durazno, mango, guayaba, plátano, ciruelas, cacao, café, entre otros. Se trata de “frutos en general” de pulpa blanda y piel semidura. Los frutos de piel dura pueden emplearse con algunas modificaciones en el proceso. Así mismo, los frutos de pasifloras requieren un acondicionamiento adicional.

Proceso de fabricación del material absorbente biodearadable

El proceso mediante el cual se fabrica el material absorbente biodegradable para la recolección, tratamiento y disposición de desechos orgánicos comprende las etapas de: El fraccionamiento del material, en la etapa a) se realiza preferible en un tamaño de partícula entre 0,01 y 2 cm, más preferiblemente entre 1 y 2 cm. Este fraccionamiento se puede realizar de manera manual, con cuchillas, molino, cizalla, o con equipos similares que permitan su fraccionamiento.

La pasteurización del material vegetal de la etapa b) se realiza preferiblemente en una banda transportadora por calentamiento directo, por ejemplo, mecheros de gas bajo la banda que debe ser construida en aluminio, acero inoxidable, cobre u otro material que permita la transmisión de calor al sustrato, con el propósito de eliminar todos los patógenos existentes que pueden afectar el micelio del hongo. Las etapas, condiciones y equipos para realizar este tratamiento térmico son conocidos en el estado del arte. Debido a que son láminas de espesor máximo de 5 cms la transferencia de calor es rápida, y permite que este tratamiento sobre las bandas sea continuo

En esta etapa también se puede someter las láminas de material vegetal a tratamiento térmico, por calor directo bajo la lámina de acero inoxidable, aluminio o cobre de la banda transportadora. El calentamiento es hasta una temperatura de 80 grados centígrados y el tiempo necesario es entre 20 y 30 minutos.

Al colocar el material vegetal en láminas, la capa superior y la capa inferior, van separadas, debido a su diferencia de espesor tal como se describe en la etapa c). Para ello, se coloca para la capa superior material vegetal abundante, por ejemplo con una altura entre 2 y 5 cm, con terminado irregular; más preferiblemente con una altura entre 3 y 6 cm, de terminado irregular en la superficie. Estos 3 y 4 cms corresponden a la altura de las salientes sobre la superficie corrugada

Para la capa superior se coloca material vegetal abundante con terminado irregular; con un porcentaje mayor de mesocarpio o pulpa, puede estar en un rango entre 40 a 70% en peso, respecto al peso final de la mezcla del sustrato antes de ser inoculado. El terminado de la capa superior de material vegetal es importante, puesto que esta capa será la capa absorbente y el terminado determina su capacidad de retención de residuos líquidos o coloides. El terminado irregular es de tipo corrugado, con residuos de diferente tamaño y granos sobresalientes.

Para la capa inferior, debe tener entre 0.01 y 2 cm de ancho, más preferiblemente entre 1 y 2 cm de ancho, con un terminado superficial liso. Para obtener este terminado en la superficie se emplean residuos vegetales del mismo tamaño, especialmente del exocarpio del fruto. Esta capa inferior es impermeable, y para ello no solo depende el terminado de la superficie sino del mayor contenido de micelio fúngico.

Para la capa inferior se coloca material vegetal muy delgado correspondiente a la piel o exocarpio en un porcentaje entre 50 y el 100% en peso, respecto al peso final de la mezcla del sustrato antes de ser inoculado, con terminado liso o plano en la superficie.

Si se realiza la etapa de pasteurización después de colocar el material vegetal en las láminas, entonces se puede realizar esta etapa en las mismas condiciones antes señaladas, solo se debe tener la precaución de dejar enfriar el material vegetal hasta 28 grados centígrados, antes de proceder a inocular.

La etapa d) de inoculación del micelio de hongo macromiceto con el material vegetal, se realiza mezclando manualmente o con un dosificador de micelio y luego un mezclador de sustrato con el micelio (solido) a bajas revoluciones.

El micelio o hifa inoculado corresponde a micelio de hongos macromicetos, seleccionado entre especies tales como Pleurotus spp., Ganoderma spp., Corolius versicolor spp, Lentinula sp. Los micelios pueden ser inoculados secos o húmedos, de acuerdo con el grado de humedad que tenga el material vegetal, si está húmedo se puede adicionar el micelio seco, pero si el residuo está seco se adicionan los micelios húmedos. Lo que se busca es lograr las condiciones ambientales para que el inoculo prospere y logre incubarse de manera que se incrementa su volumen hasta obtener una incubación completa, esto es, cuando el micelio de macromiceto invade todo el material formando un tejido que amarra todo el espesor del sustrato.

La etapa de inoculado también se puede realizar mezclando el exocarpio de frutos y el micelio antes del depósito en las láminas. Lo importante es que las dos capas son inoculadas y formadas de forma independiente.

En una realización preferida, la capa superior absorbente se puede hacer con una especie de macromiceto y la capa inferior impermeable con otra especie, buscando que la absorbente tenga mayor capacidad de absorción.

La etapa e) de incubación, donde se busca el desarrollo completo del micelio dentro de cada una de las capas, tiene una duración entre 3 y 5 días, con una temperatura entre 28°C y 35°C.

Posteriormente, se realiza la etapa f) de secado de la capa superior, en ella el secado se puede realizar en un horno, secadora o equipo equivalente, sometiendo el sustrato a una temperatura entre 45°C y 55°C. Este secado se realiza hasta obtener una humedad final menor al 15%, preferiblemente entre 7 y el 12 %.

Para la capa inferior, se realiza un secado hasta obtener una humedad entre 45- 55% aproximadamente, aunque el valor de humedad en esta etapa no resulta fundamental puesto que el sustrato se volverá a incubar. El secado se puede realizar en un horno, secadora o equipo equivalente, sometiendo el sustrato a una temperatura entre 45°C y 55°C.

En la etapa g) la capa inferior se deja entre 3 y cuatro días más en incubación, preferiblemente 3 días más, a una temperatura entre 28°C y 35°C. Este proceso es natural porque el micelio puede seguir su desarrollo vegetativo a la humedad de 45-55%.

Posteriormente, en la etapa h) se seca la capa inferior, hasta obtener una humedad entre 1 y 15%, preferiblemente entre 7 y 12%. De nuevo, el secado se puede realizar en un horno, secadora o equipo equivalente, sometiendo el sustrato de la capa inferior a una temperatura entre 45°C y 55°C.

Por último, en la etapa i) se superponen y fijan las dos capas, usando como fijador o adhesivo, o pegante natural como almidón de yuca u otros equivalentes conocidos en el estado de la técnica. La adhesión también se puede realizar en el momento de terminar la incubación de ambas partes por simple contacto y un día de reposo. El resultado final es un material que se caracteriza por ser flexible, impermeable, en la parte inferior y absorbente en la capa superior y después de su uso de fácil descomposición. El material puede ser obtenido en láminas o con formas definidas“preformados”. En una realización preferida, cuando se emplean frutos con exocarpio duro se realiza una etapa de adecuación del material; se seca, se muele finamente y luego debe ser sumergido en agua para luego exprimir y lograr la humedad deseada. Para esta clase de frutos (con piel dura) la capa de material debe ser más delgada que la empleada para otro tipo de frutos.

Así mismo, en caso de emplear frutos de pasifloras con exocarpio semiduro se realiza una etapa de rasgado, cortado o macerado sin secarlo para luego continuar con el proceso. En otra modalidad de la invención, se realiza una etapa a) modificada donde se seca el material vegetal, el cual está compuesto entre el 50 y 100% de exocarpio p/p según el peso final del material inoculado. El material es fraccionado de manera se corta en tamaños entre 5 micrómetros a 1 milímetro de diámetro se humedece hasta un 65% y se lleva a las láminas, donde sigue el proceso previamente descrito para el material absorbente.

Esta modalidad tiene otra modificación en el proceso, pues es nuevamente hidratado para su pasteurizado e inoculado. Para este caso, si se quiere evitar la hidratación se puede inocular el material con micelio líquido. La lámina formada en este caso es muy delgada, por ejemplo de un grosor entre 0.1 mieras y 4micras. Esta versión del material absorbente y biodegradable puede ser empleado como parte integral de productos higiénicos para bebes o mujeres. Así como ser usado en productos que recubren heridas.

Entonces, la lamina impermeable de las toallas higiénicas y pañales, tiene un tamaño de partícula mucho menor al del preformado de capa superior, demandando además, un secado anterior al molido o cortado para obtener ese tamaño de partícula.

En una realización preferida de esta modalidad del proceso, éste posee una etapa adicional donde la capa superior tiene, además, una capa delgada o lamina de algodón para suavizar la superficie superior y aliviar al contacto directo con la piel.

Material absorbente v biodegradable obtenido

Material absorbente biodegradable para la recolección, tratamiento y disposición de desechos orgánicos comprende micelio de hongos macromicetos y material vegetal seleccionado de exocarpio de frutas, mesocarpio de frutos o mezclas de éstos, que conforman dos capas, una superior y otra inferior.

Las hifas o micelios que hacen parte del material son seleccionados del grupo: Pleurotus spp., Ganoderma spp., Corolius versicolor spp, Lentinula sp, o mézclas de éstos.

La capa superior de este material tiene un cubrimiento total del micelio, con un contenido de humedad menor al 15%, preferiblemente entre 7 y 12%. De otra parte, la capa inferior está completamente colonizada y es sometida a una incubación adicional para un mayor cubrimiento, superando el 100% de contenido micelial comparado con el peso inicial, con un contenido de humedad entre 7 y 10% %. El material obtenido, en el proceso básico puede tener formas preestablecidas, de acuerdo con los moldes seleccionados. La textura del material final difiere de las conocidas en que es brillante, más densa y más impermeable.

Así por ejemplo, en una modalidad preferida tenemos un preformado higiénico cuando se usa en inodoros donde puede ser empleado para recibir heces y orina y estimular su adecuada descomposición para producir metano o compost, en este último caso sin requerir la adición de más residuos vegetales u orgánicos como medio de transformación.

Para esta modalidad, la forma del preformado será determinada por el tamaño del inodoro y los puntos de sujeción al mismo, estos inodoros pueden de tratarse de inodoros tradicionales, baños secos o adaptaciones especiales de receptáculo para el preformado.

Por ejemplo, se puede tener un preformado en forma de receptáculo con tapa, de manera que, al ser usado por el usuario del servicio sanitario, se recojan los desechos líquidos y sólidos y se puedan cerrar, de forma manual o“automática”, tal como desplazando el preformado de manera que la tapa se doble sobre el cuerpo principal y dejando el receptáculo cerrado, a manera de caja.

Así mismo, una vez los desechos son recolectados en el preformado, éstos pueden ser almacenados para ser llevados a un biorreactor, tal como los conocidos en el estado de la técnica, donde iniciará su descomposición y transformación en metano, o en compost, según sea la elección del usuario y las condiciones del biorreactor.

En una modalidad adicional el cajón donde se reciben heces y orina es manual y el usuario puede taparlo y llevarlo manualmente al biodigestor

Este material con el que se elabora el preformado higiénico tiene una capacidad de absorción de residuos sanitarios que depende del tamaño del cajón. La absorción del material depende también de la porosidad del material: La porosidad se puede cuantificar de acuerdo con la siguiente expresión

donde: ma Masa del Sustrato seco.

mr. Masa del Sustrato luego de haber sido sumergido en agua

Las características más importantes del material absorbente obtenido, se resumen en la siguiente tabla:

La porosidad se refiere a la medida del espacio intersticial entre grano y grano, la cual representa la relación entre el volumen poroso y el volumen total del material. La porosidad es el volumen de huecos del material, y define la posibilidad de éste de almacenar más o menos cantidad de fluido. Se expresa por el porcentaje de volumen de poros respecto al volumen total del material (porosidad total).

Para determinar los tamaños de partícula del sustrato, se utiliza una serie de tamices de 1 mm, 0.500mm, 0.250mm y 0.125 mm, por los cuales se pasa una cantidad de muestra conocida agitando varias veces y de esta forma establecer que fracción de la muestra inicial quedaba en cada tamiz, este procedimiento se repite cinco veces, obteniendo un acercamiento de la distribución porcentual de los diferentes tamaños de partícula del sustrato. La densidad del material varía entre capas y varía de acuerdo con el tipo de material vegetal usado. Así, en la capa superior puede tener una densidad mas baja y mas porosidad por tratarse del material absorbente. Recordar que la capa superior esta constituida de un mayor porcentaje del mesocarpio pero aun tiene parte de exocarpio en su constitución.

Debido a que estamos utilizando diferentes frutos, así mismo difieren las densidades. La densidad de frutos de guayaba es mayor que los frutos de uva, pero esta última tiene un exocarpio (piel) fuerte y al molerla su densidad es superior a la de otros frutos como la papaya.

Tanto el tamaño de partícula, como la porosidad también dependen del fruto utilizado, vale decir que cada fruto debe cortarse o partirse (de acuerdo la dureza y condiciones biológicas de su piel).

En los casos en los que el material absorbente biodegradable es empleado para recolectar residuos sanitarios, los sólidos no requieren absorción porque son desalojados dentro del material absorbente preformado sin cambio alguno. Los residuos líquidos corresponden a orina que van entre 3 y 6 litros por día por persona, los cuales se desalojan en 3 o cuatro veces al día por persona lo que equivale a 1 y medio litro a dos litros por cada desalojo. El tamaño del preformado se determina de tal forma que tenga capacidad para dos desalojos. Al no requerir agua, no se imposibilita el trabajo del preformado en conjunto con un baño seco. El material captado en el preformado se tapa y luego se lleva al biodigestor, motivo por el cual no se acumulan residuos en el baño.

Así, para recolectar 6 litros de orina se emplea por ejemplo un preformado de 3 kilos de material, éste sería el máximo acumulado y además esta capacidad no tiene problema para el correcto funcionamiento del material absorbente.

Con el material biodegradable se obtiene una mayor descomposición de residuos de excremento, logrando que produzca metano en mayor cantidad, por ejemplo 400 a 800 (m3 /Ton MOS) al contener solo residuos agroindustriales.

Para la modalidad de material absorbente biodegradable a ser empleado como parte de la capa absorbente que forma las toallas higiénicas o pañales desechables, o en productos que recubren heridas, el material posee una modificación en la capa superior donde además de la capa absorbente de material vegetal transformado, se adiciona una capa delgada o lamina de algodón para evitar el contacto con la piel del material vegetal que puede ser un poco áspero para el contacto directo con la piel.

Como parte esencial de estos elementos sanitarios desechables, la capa absorbente aquí divulgada tiene una degradación natural, puesto que todas las materias primas son biodegradables (de origen biológico), por lo que su manejo es amigable con el medio ambiente, y puede ingresar igualmente a un biorreactor, tal como los conocidos en el estado de la técnica, donde iniciará su descomposición y transformación en metano, o en compost.

EJEMPLOS Ejemplo 1. Proceso para producir el material absorbente biodegradable

El siguiente fue el proceso realizado para obtener el material absorbente biodegradable, usando como materias primas de exocarpio de papaya fruta y Corolius versicolor como micelio de hongo. a) Fraccionar material vegetal seleccionado de exocarpio de papaya, hasta un tamaño de partícula entre 1 y 2 cm;

b) Colocar el material vegetal en láminas, separando una parte para la capa superior y otra para la capa inferior. Las láminas deben ser colocadas en bandas transportadoras se material metálico que permita la transferencia de calor, las bandas deben tener también las medidas adecuadas para contener el material;

C) El material es sometido a tratamiento térmico con mecheros de gas bajo las bandas transportadoras, obteniéndose así temperaturas en el material vegetal de hasta 80°C; d) Se coloca el material en las bandejas:

i. Para la capa superior se coloca material vegetal con una altura de hasta 4 cm en terminado irregular; ii. Para la capa inferior se coloca material vegetal con una altura 0,5cm a 2 cm, en terminado liso o plano en la superficie;

e) Mezclar el micelio de Corolius versicolor spp sobre el material vegetal;

f) Incubar el sustrato a una temperatura de 28 - 35°C hasta que el micelio cubra el sustrato, esto es aproximadamente durante 8 días; g) Secar a 40-55 °C la capa superior hasta obtener una humedad final menor al 10%;

h) La capa inferior se incuba a una temperatura de 28 a 35°C por 3 días adicionales

i) Secar la capa inferior a 40 a 55 °C hasta obtener una humedad final entre 1 y 8%;

j) Superponer las dos capas y fijar, superponiéndolas, una parte incubada y sin secar o ambas incubadas y sin secar, o utilizando como pegante almidón de yuca.

Con este proceso se obtuvo un material absorbente biodegradable con el cual se podían hacer preformados.

Ejemplo 2. Caracterización del material preformado

A partir del material obtenido siguiendo el proceso divulgado en el ejemplo anterior, se realizó la caracterización de este material obteniendo los siguientes resultados. Se colocan rangos de valores de acuerdo a la caracterización realizada en distintos lotes de material obtenido:

El pH de frutos vegetales varia ente 2 y 6, de acuerdo a esta variación, y cuando estos frutos tiene un pH muy acido se añade carbonato de calcio hasta obtener un pH de máximo 5. Los frutos que tengan un pH entre 5 y 6 no requieren carbonato de calcio, pues se acerca al nivel deseado del producto final que es entre 5 y 7.

En cuanto a la capacidad de absorción, depende de su porosidad, en general se obtienen los siguientes valores:

Ejemplo 3. Caracterización de capa absorbente para productos sanitarios femeninos Se comparar algunas características físicas del material absorbente aquí obtenido con materiales empleados en el campo técnico como absorbentes.

*Valores tomados del Manual del Ingeniero Químico. Tabla 16-2. Resultados

Como se observa, el material de la presente invención presenta porosidad similar a la de la celulosa y densidad similar a la misma celulosa pero puede compararse con cualquiera de los materiales conocidos en el estado de la técnica. Estos dos parámetros le permiten competir con otros absorbentes, pero teniendo la ventaja de ser un material amigable con el ambiente por ser biodegradable.