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Title:
PURINOX, MACHINE FOR PURINE TREATMENT AND INDUSTRIAL PROCESSES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/056620
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a machine that is used for the treatment of purines mainly from pigs and cattle, as well as for certain industrial processes. The inventive machine is installed in situ without requiring any construction work. The treatment process consists in first separating the solid from the liquid using a solid separator and liquid-separating filter units. The resulting liquid is purified of all suspended particles using a cyclone particle separator and of contaminants using a system for the treatment of organic matter by means of ozone injection. The level of contamination in both the solid and the liquid is kept to a minimum, such that the solid can be used as fertiliser and the liquid can be recycled or dumped. The treatment process is performed automatically in situ at a reasonable cost. According to the invention, the entire treatment phase, from obtaining the waste to producing the treated end product, is performed in a single machine.

Inventors:
CAVERO MECINAS TOMAS (ES)
CAVERO MECINAS PEDRO (ES)
CAVERO MECINAS EMILIO (ES)
Application Number:
PCT/ES2004/000505
Publication Date:
June 01, 2006
Filing Date:
November 15, 2004
Export Citation:
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Assignee:
POLINOX GALICIA S A (ES)
CAVERO MECINAS TOMAS (ES)
CAVERO MECINAS PEDRO (ES)
CAVERO MECINAS EMILIO (ES)
International Classes:
A01C3/00; C02F1/00; C02F9/00; C02F103/20
Foreign References:
ES2147103A12000-08-16
US6802984B12004-10-12
US20020121475A12002-09-05
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Claims:
1. REIVINDICACIONES PURINOX, máquina para depuración de purines y procesos industriales, que realiza in situ el tratamiento de depuración total del purín o desecho desde que se genera hasta que se convierte en sólido y líquido aprovechables, en la que una fosa (1) dotada de una bomba de aspiración (2) y sonda de nivel (3) almacena el purín o desecho industrial, para ser trasvasado por una manguera de trasvase de purín (4), a un tanque o separador de sólidos (6) donde se separa el líquido del sólido por presión, y caracterizada por incorporar dicho separador de sólidos (6) consistente de una carcasa externa y un separador interno de malla filtrante de diseño especial ovalado que facilita la expulsión del líquido sin que se atasque, y dotada de unas bolas de limpieza (7) que se usan cuando la unidad separadora necesita un lavado PURINOX, máquina para depuración de purines y procesos industriales, conforme a la reivindicación Ia y caracterizada por incorporar unidades filtrantes o sistema de filtración de líquidos (13), que emplea como filtro mallas filtrantes sobre las cuales se proyecta el líquido a presión por un extremo, que es limpiado por unas paletas limpiadoras movidas por un eje que es movido por un motor hidráulico o eléctrico que gira en redondo y a su vez dicho eje tiene otras paletas que impulsan hacia la parte contraria del filtro el sólido que se va alojando en la tolva de salida de sólidos. La continua limpieza que ejercen las paletas limpiadoras evita que el filtro se cólmate y que los sólidos que quedan en el interior sean arrojados al exterior por la tolva de salida de forma automática.
2. PURINOX, máquina para depuración de purines y procesos industriales, conforme a la reivindicación Ia caracterizada por el empleo de una central hidráulica (18) como generador de energía hidráulica, de esta manera con un solo motor eléctrico de baja potencia obtenemos los movimientos necesarios para el funcionamiento de toda la máquina.
3. PURINOX, máquina para depuración de purines y procesos industriales, conforme a la reivindicación Ia caracterizada por incorporar un separador ciclónico de partículas en suspensión que no tiene ninguna parte móvil y opera automáticamente (31) con el fin de limpiar el líquido que entra tangencialmente en la parte superior del ciclón y se concentra por abajo en la pared interna del ciclón como consecuencia del movimiento giratorio en el sentido de las agujas del reloj, al alcanzar el líquido la zona más estrecha, las partículas son sometidas a un proceso de aglomeración, haciendo que decanten hacia la parte inferior, donde está el punto de drenaje; así el líquido limpio es llevado de nuevo hacia arriba en un vórtice rotativo opuesto al drenaje, y sale fuera a través de la toma de salida superior central. Se consigue así que tras la entrada de líquido con una cantidad ínfima de partículas en suspensión, se eliminen estas y se produce la salida del líquido libre de partículas sólidas en suspensión.
4. 6 HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26).
5. PURINOX, máquina para depuración de purines y procesos industriales, conforme a la reivindicación Ia caracterizada por que incorpora un sistema de depuración del liquido residual obtenido de la separación liquido y sólido, produciéndose la depuración por la inyección de ozono a través de un eyector (25) dosificado por una bomba dosificadora (24) al líquido residual que está depositado en un tanque de residencia de liquidos (26) siendo el resultado final un líquido inocuo, sin olor e incoloro. HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26).
Description:
Descripción de la invención: El funcionamiento principal de la máquina se hace a través del sistema hidráulico, un generador de energía hidráulica, de esta manera con un solo motor eléctrico de baja potencia obtenemos los movimientos necesarios para su funcionamiento.

La máquina en su primera fase se sirve de una bomba sumergida en la fosa del purín que bombea el purín al separador de sólidos, objeto de reivindicación de patente y de las características indicadas, dentro del cual se efectúa una separación del sólido del líquido mediante un proceso hidráulico basado en comprimir el purín dentro del separador de forma que expulsa todo el agua que contiene; pudiendo obtener un producto sólido con el grado de humedad necesario para que sirva como abono para el campo. Dicho separador presenta una mejora para hacer la separación de los purines de vacuno, así como con el purín de cerdo y de diferentes procesos industriales. Sus principales características consisten en un separador de sólido de líquido por presión que consta de una carcasa externa que aloja en su interior a la unidad separadora, que a su vez nos sirve como recogida de los líquidos separados y sobre la cual van montados los sistemas hidráulicos y salida de sólidos. El separador interno de sólidos y líquido consiste en una malla filtrante cuyo diámetro de agujero aumenta o disminuye dependiendo del producto que vayamos a separar, y tiene un diseño especial ovalado para la fácil expulsión de líquido sin que se atasque. Todo el sistema está construido en su totalidad en acero inoxidable, y cuyo tamaño será mayor o menor dependiendo de la cantidad de producto a depurar por hora. En una segunda fase, el líquido que se obtiene de dicha separación, la máquina lo somete a una microfiltración en cascada. Dicha microfiltración se realiza en la unidad filtrante compuesta por reactores, objeto de reivindicación de patente, fabricada en acero inoxidable, cuya construcción consiste en una carcasa cilindrica con dos tapas en punta sujetas mediante palomillas de fácil apertura; en su interior aloja dos arillos que a su vez sustentan la malla filtrante construida en acero inoxidable sinterizado, sobre la cual se le manda líquido a presión por un extremo; unas paletas limpiadoras limpian la superficie filtrante a través de un eje movido por un motor hidráulico o eléctrico que gira en redondo; a su vez dicho eje tiene otras paletas que impulsan hacia la parte contraria del filtro el sólido que a su vez se va alojando en la tolva de salida de sólidos. Por la continua limpieza que ejercen las paletas limpiadoras sobre la superficie filtrante se evita que el filtro se cólmate y que permanezca siempre limpio ya que los sólidos que quedan en el interior son arrojados al exterior por la tolva de salida de forma automática, por lo cual dicha unidad filtrante tiene una capacidad de filtración ilimitada, pudiendo funcionar tanto en manual como en automático, y cuyo tamaño puede variar dependiendo de la cantidad de líquido a filtrar. En la fase más gruesa de filtrado se usa como primer filtro la malla de micraje

i HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

que mejor se adapte a dicho grosor, a partir del cual se va sometiendo el líquido a un filtro de micraje cada vez más pequeño, pudiendo llegar en su fase final hasta una miera. El paso de líquido de un reactor a otro puede realizarse con unas diferencias de micraje muy grandes, pudiendo pasar un producto filtrado a 1000 mieras, a otro reactor donde se filtraría directamente a 100 mieras. El filtro no se colmata nunca ya que los sólidos que quedan en su interior son arrojados por una tolva de manera automática. En dicho proceso se elimina prácticamente la totalidad de materia sólida en suspensión; así como también se ven disminuidos hasta la mínima expresión los diferentes componentes químicos y bacteriológicos que contienen y están disueltos en el líquido una vez separado. En una tercera fase, el líquido pasa por un separador ciclónico de partículas en suspensión. El separador ciclónico de partículas en suspensión limpia el líquido; dicho líquido entra tangencialmente en la parte superior del ciclón y se concentra por abajo en la pared interna del ciclón como consecuencia del movimiento giratorio en el sentido de las agujas del reloj. Cuando el liquido alcanza la zona más estrecha, las partículas son sometidas a un proceso de aglomeración, lo que hace que decanten hacia la parte inferior, donde está el punto de drenaje. El líquido limpio es llevado de nuevo hacia arriba en un vórtice rotativo opuesto al drenaje, el líquido sale fuera a través de la toma de salida superior central. El separador ciclónico no tiene ninguna parte móvil y opera automáticamente. Se consigue así que tras la entrada de líquido con una cantidad ínfima de partículas en suspensión, se eliminen estas y se produce la salida del líquido libre de partículas sólidas en suspensión, pero con una gran carga de materia orgánica y otros contaminantes como Nitrógeno, Potasio y la DQO y DBO, el líquido pasa entonces al tanque de residencia de líquidos donde está durante un tiempo estimado de 24 horas y se le somete a una depuración a base de ozono generado por la propia máquina en un transformador de oxígeno a ozono, que es inyectado al liquido en la cantidad precisa por una bomba dosificadora y un eyector, que elimina toda la materia orgánica y contaminantes de una forma total, quedando un líquido inocuo, sin olor e incoloro con una depuración total y un nivel de DQO y DBO que cumple la legislación vigente en Europa para vertido a caudal público.

Esta fase tercera final admite variantes como son la depuración del liquido por depuración biológica, a través de un reactor biológico; otra variante que se podría presentar es a través de rayos ultravioleta; otra variante es la depuración bioquímica, mitad biológica y mitad química que consiste en una mezcla de productos químicos con productos biológicos, todas ellas igualmente cumplirían la legislación vigente de vertido a caudal público.

La máquina depuradora en su funcionamiento tanto de depuración como de autolimpieza, lo hace en modo automático total y no manual; está programada a través de un ordenador ( PLC),

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

el cual le dice a la máquina cuándo hay purín que depurar, cuándo no lo hay y si tiene que parar así como los lavados periódicos, de manera que no interviene la mano del hombre si no es necesario, o en todo caso, se puede optar por hacer el funcionamiento de forma manual. Todo el sistema eléctrico está montado con sus sistemas de protección según la normativa vigente. Los inventores de la presente solicitud han tenido que diseñar y fabricar tanto la máquina, como el separador sólidos, así como la unidad filtrante compuesta por los reactores de microfütración puesto que en el mercado nacional ni internacional no existe ninguna máquina que haga una separación total de sólidos y depuración de líquidos por medios mecánicos. Descripción de los dibujos: Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo donde se representa la máquina en su totalidad con todos sus componentes: La figura 1 muestra la máquina en su totalidad con todos sus componentes:

01 Fosa de purín; 02 Bomba sumergida de aspiración de purín; 03 Sonda de nivel; 04 manguera de trasvase de purín; 05 Entrada de purín; 06 separador de sólidos (FIG.02) separador de líquido de sólido por presión; 07 Bolas de limpieza, se utilizan cuando el separador necesita un lavado interno con arranque y tiempo de lavado automático; 08 Salida líquidos; 09 Circuito de entrada de líquidos; 10 entrada del líquido una vez separado del sólido; 11 conducción desde recipiente receptor de purín líquido a sistema de filtración; 12 bombas de entrada a reactores microfiltrantes; 13 Unidad filtrante (FIG.04); 14 Conducción desde recipiente receptor de líquido a segundo microfiltro; 15 Entrada de líquido microfiltrado a segundo recipiente; 16 Entrada de líquido microfiltrado a tercer recipiente; 17 Conducción desde recipiente receptor de líquido a tercer microfiltro; 18 Central hidráulica (FIG.03); 19 Conexiones de movimiento para el circuito; 20 Manómetro de presión; 21 Cuadro eléctrico; 22 Compresor y sistema de tratamiento de aire; 23 Ozonizador; 24 Bomba dosificadora de ozono; 25 Inyector de mezcla de ozono; 26 Tanque de residencia de líquidos, dosificación de ozono y depuración de materia orgánica; 27 Salida decantación de líquidos totalmente depurados; 28 Bomba de limpieza del separador de sólidos; 29 Salida de limpieza del tanque; 30 Salida sólidos; 31 Separador ciclónico de partículas en suspensión; 32 Entrada líquido con partículas en suspensión; 33 Salida líquido libre de partículas en suspensión.

La figura 2 muestra el separador de sólidos, con todos sus elementos: 01- Cilindro hidráulico de empuje, este cilindro nos comprime el producto a depurar que hay dentro del filtro,

3 HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

expulsando el líquido a través de las ranuras y comprimiendo el sólido contra la compuerta de cierre. Regulándole la presión podemos obtener un sólido separado con mayor o menor grado de humedad.

02- Bolas de limpieza, se utilizan cuando el separador necesita de un lavado interno; su arranque y tiempo de lavado se hace automáticamente.

03- Filtro separador, consiste en un cilindro con unas ranuras abiertas que dependiendo del producto a depurar son más grandes o más pequeñas y tienen un diseño especial para que no se cierren cuando se comprime el producto dentro de ella.

04- Lengüeta de empuje, consiste en un disco redondo de 8mm. de espesor y con un diámetro similar al del filtro, va unido al cilindro de empuje y arrastra todo el producto hasta el cilindro de apertura.

05- Mirilla, consiste en una abertura efectuada en la carcasa que recoge los líquidos y que nos permite mirar en el interior del separador.

06- Lengüeta de presión y apertura de sólidos, consiste en un disco que puede ser de inoxidable o de teflón con 20mm. de espesor terminado en cono, sobre el cual se comprime todo el producto a separar y que una vez expulsado el líquido abre automáticamente y deja expulsar el sólido.

07- Cilindro hidráulico de presión y apertura para la expulsión de los sólidos una vez separado del líquido. 08- Tapa

09- Carcasa, dentro de la cual se aloja el filtro separador y a su vez recoge los líquidos separados.

10- Salida de sólidos

11- Cilindro hidráulico y válvula de apertura y cierre de entrada de purín en el separador. 12- Soporte de amarre del cilindro hidráulico.

13- Salida de líquidos.

14- Soportes de sujección del separador La figura 3 muestra la central hidráulica:

N 0 15- Conexiones de los circuitos hidráulicos del separador y filtraje. N°16- Manómetro indicador de presión.

N 0 17- Motor.

N 0 18- Electroválvulas de puesta en marcha y paro del circuito hidráulico del separador N 0 19- Placa base, donde se montan todos los elementos de seguridad interna y de conexión para los diferentes circuitos

4 HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

N°20- Válvulas de seguridad y de presión interna

N°21- Bomba de presión

N°22- Filtro de aceite.

N°23- Depósito recipiente de aceite. La figura 4 muestra la unidad filtrante:

N°24- Bola de limpieza, para expandir el agua dentro del filtro para las limpiezas periódicas del mismo

N°25- Entrada de líquido sin filtrar

N°26- Carcasa, de forma circular o cuadrada, con dos tapas de cierre y apertura en sus extremos y tolva de expulsión de sólidos y que a su vez sirve como soporte y alojamiento a toda la unidad de filtración.

N°27- Compuertas desmontables

N°28- Muelles de presión de sujección de malla filtrante

N°29- Arillos sujección filtros N°30- Filtro de acero inoxidable sinterizado intercambiable según el micraje del producto a depurar.

N°31- Salida de líquidos microfiltrados.

N°32- Cilindro hidráulico o motor eléctrico para abrir y cerrar el sistema de apertura y expulsión de sólidos N°33- Tolva, salida de sólidos

N°34- Sistema de apertura y expulsión de sólidos

N°35- Paletas limpiadoras de la superficie filtrante

N°36- Muelle de presión de paletas limpiadoras

N°37- Paletas de expulsión de sólidos, expulsan hacia la parte trasera del filtro todos los sólidos que no pasan a través del filtro para su posterior salida por la tolva de descarga.

N°38- Motor hidráulico o eléctrico que pone en movimiento todo el sistema de limpieza y expulsión de sólidos del filtro

N°39- Eje motriz

N°40- Palomillas de apriete La figura 5, muestra el separador ciclónico de partículas:

N°41.- Entrada de líquido con partículas en suspensión

N°42.- Salida de partículas previamente en suspensión

N°43. -Salida de líquido libre de partículas en suspensión

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HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)