ES1291640U - Unidad de secado de purines - Google Patents

Abstract

Unidad de secado de purines, para una planta para el tratamiento de purines líquidos de porcino, vacuno lechero y otras especies animales mediante desecación formada por un invernadero (24), un sistema de ventilación regulado, un depósito de homogeneización (14) y acidificación del purín y un filtro natural (12) en la salida del aire de ventilación humedecido con una disolución ácida; donde el invernadero (24) tiene un suelo radiante (100) con unos circuitos de tubo (6) de polietileno reticulado, polietileno multicapa o polibutileno, aislado del suelo con poliestireno expandido u otros materiales, cubierto con mortero o con hormigón; que tiene un punto de captación de energía externa; que tiene uno o varios depósitos de inercia (17) en el circuito radiante que actúan como unidades de almacenamiento de la energía térmica excedentaria no transferida a la masa de purín; y que tiene un recuperador de calor tras el filtro natural (12) para calentar el agua de un circuito de calefacción y para condensar parte del agua evaporada para ser reaprovechada como agua de limpieza, caracterizada por comprender, como elemento de captación de energía externa, al menos, una bomba de calor (30) conectada a un circuito geotérmico (31) que extrae la energía de una balsa (28) de almacenamiento del purín.

Description

DESCRIPCIÓN

UNIDAD DE SECADO DE PURINES

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a una unidad de secado de purines que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante, que suponen una mejora del estado actual de la técnica.

Más concretamente, el objeto de la invención se centra en una unidad de secado de purines aplicable en una planta para el tratamiento de purines líquidos de porcino, vacuno lechero y otras especies animales sin emisiones de amoniaco al medio ambiente que, siendo del tipo que comprende un invernadero dotado de un suelo radiante que puede ser alimentado por energías renovables como: termosolar, fotovoltaica, eólica, biomasa, geotermia, u otros sistemas de aporte energético como el gas natural, propano o GLP, presenta una serie de perfeccionamientos que mejoran la eficiencia de la unidad, estando centradas, básicamente, en la inclusión de un sistema de captación de la energía externa que comprende una o varias bombas de calor, una conectada a un circuito geotérmico que extrae la energía de una balsa de almacenamiento del purín, y otra que lo extrae del aire ambiental, y, opcionalmente, un sistema de intercambio de calor para calentar el aire a la entrada del invernadero consistente en placas de cristal o plástico térmico transparente con separaciones de dióxido de titanio.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria ganadera, centrándose particularmente en el ámbito de las instalaciones para secado de purines.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las unidades de secado tienen una larga trayectoria en el sector agrícola para la deshidratación de diferentes productos como los hortícolas, maíz, café etc. Estas unidades consisten en invernaderos dotados de una infraestructura de madera o metálica cerrada con lámina de polietileno, copolímero etileno vinilacetato, policloruro de vinilo (PVC), policarbonato o vidrio.

Para determinar el intercambio energético se tienen en cuenta: la intensidad de la radiación solar, la velocidad y temperatura del aire, el área del cerramiento del invernadero y los valores de los calores específicos.

Existen numerosas publicaciones referentes a diferentes modelos de secaderos, tanto para el secado por lotes como el secado en continuo, utilizando en algunos de ellos electricidad, combustibles fósiles, o incluso la energía solar, pero en todos ellos el elemento a calentar es el aire que circula sobre el producto y que se satura con el agua que se extrae de él.

Los secaderos existentes se clasifican en sistemas activos, con ventilación forzada, y sistemas pasivos, con ventilación natural. En todos ellos los componentes principales son: - Un invernadero que actúa como colector de energía solar

- Conductos apropiadamente aislados

- Una superficie de secado

- Una chimenea para la extracción del aire húmedo

Y, además, en los sistemas activos:

- Ventanas monitorizadas

- Impulsores de aire (ventiladores)

El rendimiento de estas instalaciones es adecuado para la deshidratación de productos de origen agrícola, pero no es suficiente para la extracción de grandes cantidades de agua.

Existen las que afrontan este problema, como algunas instalaciones que extraen sal del agua de mar acelerando el proceso de evaporación utilizando energía fotovoltaica, siguiendo el modelo de los secaderos de productos agrícolas, resultando una inversión inviable.

En el sector ganadero se han puesto en marcha secaderos de purines que siguen en esencia el mismo modelo, con algunas mejoras. Hay que tener en cuenta que, además del desafío técnico de extraer grandes cantidades de agua de una forma rentable, en el caso de los purines se debe evitar la emisión de amoniaco a la atmósfera durante el proceso.

Como mejora de dichos sistemas, por el documento ES1253244U, cuyo titular es el propio solicitante de la presente invención, se conoce una unidad de secado de purines en que el invernadero tiene un suelo radiante con varias capas de distintos elementos, un punto de captación de energía externa que puede ser de distinta índole, uno o varios depósitos de inercia en el circuito radiante que actúan como unidades de almacenamiento de la energía térmica excedentaria no transferida a la masa de purín, y un recuperador de calor para calentar el agua de un circuito de calefacción y para condensar parte del agua evaporada para ser reaprovechada como agua de limpieza.

Pues bien, el objetivo de la presente invención es el desarrollo de una nueva unidad de secado de purines que, basada en la descrita en el documento antedicho presenta una serie de perfeccionamientos que mejoran la efectividad de la misma.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La unidad de secado de purines que la presente invención propone, tal como se ha señalado anteriormente, es una planta de secado de purines de alto rendimiento del tipo que, a partir de elementos ya conocidos, como el aprovechamiento de la energía solar captada a través de una estructura tipo invernadero, la acidificación previa con ácido sulfúrico para el control de las emisiones de amoniaco, y la filtración final del aire, incorpora un suelo radiante en dicho invernadero para aumentar la captación de energía del medio y su transferencia a la masa de purín, con la particularidad de que, además se contempla la utilización de diferentes fuentes de energía para alimentar el circuito hidrotérmico y precalentar el aire que entra en el invernadero para transportar el vapor de agua generado.

Para ello, preferentemente, se contempla básicamente la inclusión de un sistema de captación de la energía térmica que se produce en una balsa de almacenamiento de purines, normalmente aprovechando las propias balsas de almacenamiento con que cuenta este tipo de plantas, que denominaremos captación puritérmica, a través de un circuito hidráulico y bomba de calor, y opcionalmente, la inclusión adicional de un sistema de captación de la energía que producen los gases de dicha balsa o captación aerotérmica, mediante el uso de otra bomba de calor que extrae la energía del aire ambiental aprovechando dichos gases.

El secado se produce por el resultado del balance de calor. Las necesidades térmicas son el resultado de sumar la entalpia del agua para que se produzca la evaporación, la energía necesaria para elevar la temperatura inicial del purín a la temperatura de consigna, y la energía necesaria para calentar la temperatura del aire que entra en el invernadero para transportar el vapor de agua que se produce durante el proceso de deshidratación.

La energía de la que dispondremos será la radiación que incide en la cubierta del invernadero, la energía del aire que incorporemos al invernadero, y la energía que transfiramos a la masa de purín a través del suelo radiante.

El suelo radiante está compuesto en esencia por varios conductos en serpentín que transportan agua. El agua es impulsada por motores de bombeo, cuya potencia y número dependerá de los metros lineales de serpentín por los cuales debe circular. La tecnología para este sistema está ampliamente desarrollada en los sistemas de calefacción residencial. El agua circulante dispone de uno o varios depósitos de inercia que permiten almacenar energía excedentaria en forma de agua caliente.

El agua del suelo radiante forma parte de un circuito cerrado estanco que incorporará y transferirá energía por intercambio de calor.

La captación de energía puede ser de diferentes maneras:

- La energía contenida en la balsa de almacenamiento de purines. Todas las granjas almacenan los purines líquidos en balsas de recepción con capacidad mínima para 3 meses. El purín es un elemento inestable, produciéndose en su interior reacciones anaeróbicas con generación de calor, gases nocivos como el amoniaco y gases de efecto invernadero como el metano y óxido nitroso. Esta energía se aprovecha para su uso en la planta de secado gracias a la captación realizada por una bomba de calor, que transfiere toda la energía al depósito de inercia que contiene el fluido del circuito radiante del invernadero. El campo de captación lo conforman tubos de polietileno en el interior de la balsa a media altura, sin dejar que se posen en el fondo para evitar que solidifique el sedimento y bloquee de esta manera la captación energética. La bomba de calor se programa para que deje de funcionar cuando la temperatura del purín descienda a 4°C, permitiendo que la masa de purín recupere energía térmica por la irradiación solar y las reacciones anaeróbicas interiores. Esta forma de captación tiene dos ventajas: la primera es el aprovechamiento energético para el secado de purines de una manera muy eficiente, con un Coeficiente de Eficiencia Energética de 5-6, y la segunda, al disminuir la temperatura de la masa de purín se ralentiza la actividad microbiana anaeróbica y las reacciones enzimáticas responsables de las emisiones de amoniaco, metano y óxido nitroso, disminuyéndolas de forma significativa. Adicionalmente, para aumentar la producción energética de la balsa de purines, se utiliza un tubo difusor de oxígeno que circula por el interior de la misma y un equipo de ozonización, productor del oxígeno. La activación aeróbica permite extraer más energía interna y adicionalmente tiene un efecto fijador del nitrógeno presente en el purín

- La aerotermia gracias a la captación realizada por una bomba de calor que utiliza el gas propano o similares como refrigerante en el circuito. Esta bomba de alto rendimiento es complementaria a la bomba de calor anterior, permitiendo seguir el suministro energético cuando se agote energéticamente el procedente de la balsa de purín.

- Intercambiadores de calor de alto rendimiento que captan la irradiación solar y la transfieren a la corriente de aire que se introduce en el invernadero por la depresión generada por un ventilador. La dimensión y potencia del intercambiador de calor dependerá de la temperatura de consigna de entrada.

El purín en fresco, sin homogeneizar, llega a un depósito cerrado con un batidor de hélice, donde se incorpora el ácido sulfúrico para su acidificación, y se controla con un medidor de pH continuo.

Una vez homogeneizado y acidificado a pH 5,5-6, se impulsa mediante una bomba al invernadero de purines, repartiéndose por la superficie del suelo radiante hasta formar una capa de 3-15 cm de espesor. Dicho espesor dependerá de la superficie del invernadero, de la densidad del purín y el intervalo de tiempo deseado entre secados.

Se incorpora un equipo difusor de radicales OH para sustituir o complementar la acidificación del purín. Se trata de un emisor de radiación ultravioleta que excita las moléculas de peróxido de hidrógeno procedentes de un depósito interior equipado con un difusor pasivo, generando radicales OH-. Dichos radicales OH- son muy reactivos y aunque su vida media se mide en picosegundos, producen una reacción en cadena con las moléculas de agua en forma de vapor, generando más radicales OH-. Los radicales OH-reaccionan con los microorganismos presentes en el purín inactivándolos, y rompe las moléculas de amoniaco, metano y compuestos orgánicos volátiles, permitiendo una extracción de vapor baja en emisiones y sin olores.

El diseño de la planta está especialmente orientado a purines con un gran contenido acuoso. En pruebas realizadas por los inventores en 2017 con una pequeña planta piloto de 2 m2, este tipo de purines, al contener entre un 3,5 y un 16% de materia seca, no generan el efecto “crosta” cuando el espesor de la lámina no supera los 6 cm, llegando a deshidratarse hasta valores de humedad de un 20%.

Cuando alcanza este valor de humedad el purín se convierte en un producto manipulable que se puede apilar en un espacio techado anejo al invernadero y puede ser retirado posteriormente por las empresas de compostaje. La deshidratación hasta estos niveles permite también que no se produzcan emisiones adicionales de amoniaco.

El purín, una vez deshidratado, puede retirarse del invernadero de forma manual o con maquinaria agrícola y un accesorio de arrastre de goma hasta evacuarlo por uno de los extremos del invernadero.

Pueden, asimismo, implementarse sistemas automatizados de recogida mediante un puente grúa que discurra a lo largo de los laterales del invernadero con un accesorio de goma y escobones que lo introduzca en una canal en cuyo interior se active un tornillo sinfín, transportando el deshidratado a un espacio exterior techado donde se pueda apilar.

La automatización incluye el control del bombeo de purín desde la balsa de almacenamiento hasta el depósito de homogeneización o directamente dentro del invernadero, con un sensor de llenado que detiene el funcionamiento de la bomba cuando se ha alcanzado el nivel deseado; control del caudal de ventilación a través de los ventiladores electrónicos; control de la bomba de circulación del circuito hidrotérmico en el suelo radiante; control del nivel de secado con aviso de final del proceso; inyectado del ácido sulfúrico en el depósito de homogeneización y tiempo de batido; control de la bomba de vaciado del depósito de homogeneización hacia el invernadero con sensor de llenado del mismo; control de la instalación fotovoltaica con nivel de llenado de las baterías. Todo ello regulado por un PLC adaptado a las necesidades de cada unidad de secado.

El secado necesita de un aporte controlado de aire. El aire actúa como elemento de transporte del vapor de agua que se genera, entrando con una humedad relativa, determinada por la temperatura de entrada y por la carga de humedad ambiental de la zona geográfica donde se ubique el invernadero. En el interior del invernadero, el aire subirá su temperatura hasta la temperatura de consigna, aumentando su capacidad para saturarse de humedad.

El aporte de aire está controlado por dos sistemas de ventilación forzada de bajo consumo sincronizados entre sí, uno de entrada, y otro de extracción. El régimen de funcionamiento de ambos sistemas está controlado por un software que recoge datos de temperatura y humedad relativa exteriores.

El aire cargado de humedad ya fuera del invernadero, pasa por un filtro de material biológico. Este filtro consiste en un depósito cilíndrico o poliédrico con una rejilla por debajo de la cual se evacúa el aire húmedo procedente del invernadero. Encima de la rejilla se acumula material poroso de origen biológico: corteza de pino, viruta gruesa de aglomerado, astillas de madera etc. Este material biológico se rocía con una dilución de ácido sulfúrico y agua, de tal manera que actúa como trampa ácida para el residuo amoniacal del flujo de aire. Una vez saturado, este material puede triturarse y añadirse al purín deshidratado como estructurante.

Tras el filtro biológico, el vapor caliente pasa a través de un intercambiador de calor que, en el caso de las granjas, puede hacer circular agua del sistema de calefacción. Aprovecharemos este calor para precalentar el agua de calefacción de maternidades, lechoneras, agua para la leche rehidratada de mamones en el caso de ganado bovino u otros usos. El vapor de agua extraído del invernadero condensará parcialmente, y se recogerá en una balsa desde donde se reaprovechará como agua de limpieza de las instalaciones.

En definitiva, la unidad objeto de la presente invención se distingue, esencialmente, por comprender sistema de captación de la energía externa que comprende una o varias bombas de calor conectadas a un circuito geotérmico que extrae la energía de una balsa de almacenamiento del purín y, opcionalmente, un sistema de intercambio de calor para calentar el aire a la entrada del invernadero consistente en placas de cristal o plástico térmico transparente con separaciones de dióxido de titanio.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un plano en que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura número 1.- Muestra una vista esquemática en planta superior de un ejemplo de realización de la unidad de secado de purines objeto de la invención, apreciándose en conjunto completo de la planta en que se instala y las principales partes y elementos que comprende.

Y la figura número 2.- Muestra una vista esquemática de una porción de la planta en que se implementa la unidad de secado de la invención, concretamente una porción que muestra la caseta de equipos que comprende en que se incorporan algunos de los principales elementos caracterizadores de la misma.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización no limitativa de la unidad de secado de purines de la invención, la cual comprende lo que se indica y describe en detalle a continuación.

Así, tal como se aprecia en dicha figura, la unidad de la invención se instala en una planta que comprende, de manera ya conocida, esencialmente, un invernadero (24), un sistema de ventilación regulado, un depósito de homogeneización (14) y acidificación del purín y un filtro natural (12) en la salida del aire de ventilación, donde incluye un extractor (27), humedecido con una disolución ácida, contando dicho invernadero (24) con un suelo radiante (100) que, a su vez, comprende unos circuitos de tubo (6) de polietileno reticulado, polietileno multicapa o polibutileno, integrado entre capas de distinta índole, entre ellas una de aislamiento, con poliestireno expandido u otros materiales de baja conductividad que lo mantiene aislado del suelo, y cubierto con mortero o con hormigón y una malla, y que dispone de, al menos, un punto de captación de energía externa de naturaleza variable, por ejemplo de tipo termosolar a base de paneles térmicos (22), comprendiendo asimismo, varios depósitos de inercia (17) en el circuito radiante que actúan como unidades de almacenamiento de la energía térmica excedentaria no transferida a la masa de purín; y por tener un recuperador de calor tras el filtro natural (12) para calentar el agua de un circuito de calefacción y para condensar parte del agua evaporada para ser reaprovechada como agua de limpieza.

Y, a partir de dicha configuración, la unidad de secado, según la presente invención, se distingue esencialmente por contar, como punto de captación de energía externa, con una o varias bombas de calor (30, 32) conectadas, una a un circuito geotérmico (31) que extrae la energía de una balsa (28) de almacenamiento del purín, y la otra que lo extrae del aire ambiental.

Para ello, y más concretamente, la unidad de secado contempla la inclusión de una balsa (28) de purines que, ubicada junto al invernadero (24), permite ofrecer un medio adicional de captación de energía.

En concreto, la unidad comprende un sistema de captación puritérmica que, a su vez, comprende, alojados en una caseta de equipos (29) ubicada junto al invernadero (24) y a dicha balsa (28):

- Una bomba de calor (30) o máquina de puritermia, que estará dimensionada al potencial energético de la balsa (28) de purines de la planta, midiéndose éste por su capacidad de almacenamiento y que además cuenta con:

- Evaporador

- Compresor

- Condensador

- Válvula de expansión

- Tubos de circulación de agua de polietileno en U, constitutivos de un circuito geotérmico (31), que circulan por el interior de la balsa (28) de purines sujetos a una estructura superior que los mantiene a media altura del purín líquido acumulado

- Cuadro eléctrico

- Centralita de control

Además, preferentemente, también comprende un sistema de captación aerotérmica, que extrae energía del aire ambiental aprovechando los gases que se producen en la balsa (28), en este caso comprende:

- Una segunda bomba de calor (32) o máquina aerotérmia, dimensionada a las necesidades energéticas de la unidad de secado de purines con los siguientes elementos:

- Evaporador

- Compresor

- Condensador

- Válvula de expansión

- Cuadro eléctrico

- Centralita de control

Preferentemente, además, la unidad cuenta con medios de captación de energía fotovoltaica, a través de un conjunto de paneles fotovoltaicos (33) montados sobre una estructura (34) en un pavimento de gravilla (35) que se conectan, a través de una caja de stings o empalmes (36), a un inversor (37) de la caseta de equipos (29).

Preferentemente, la unidad comprende, asimismo, medios de captación de energía termosolar, para lo cual cuenta con un conjunto de paneles térmicos (22) de tubos de vacío. Preferentemente dichos paneles térmicos (22) son de 24 tubos de vació por unidad instalados con:

- Estructura soporte de paneles a 45° de inclinación

- Tubería de 5 capas con barrera de oxígeno

- Colector para varios circuitos que conducen a la caseta de equipos (29)

- Depósito de inercia (17)

- Bombas de impulsión para cada uno de los circuitos (18, 19) de ida y retorno

- Vaso de expansión solar (16)

- Fluido caloportador

- Tubo con aislamiento desde los paneles térmicos al depósito de inercia

- Tubo con aislamiento desde el depósito de inercia a los circuitos del suelo radiante del invernadero

- Batería (39) para los disipadores de calor y el correspondiente regulador (45) - Cuadro eléctrico

- Centralita de control

Preferentemente, además, la unidad de secado, según la presente invención, se distingue por comprender, como sistema intercambiador de calor (40) del aire de entrada en el invernadero (24), un sistema de placas de cristal térmico o películas de plástico térmicas transparentes con separadores interiores de dióxido de titanio. Se colocan en serie y en paralelo y su número depende de las necesidades térmicas que precise la unidad de secado de purines en cada caso.

Según otra característica de la invención, la unidad de secado comprende asimismo un sistema de activación aeróbica del purín (41) que comprende:

- Equipo de ozonización

- Tubos con microperforaciones para la difusión de oxígeno en el interior de la masa líquida de purín.

Además, de manera conocida comprende un intercambiador de calor agua/aire: a la salida del chorro de vapor interior para conectarlo con el intercambiador de calor de entrada y recoger el agua condensada para su utilización como agua de limpieza de la granja.

Por otra parte, en la forma de realización preferida, la unidad según la presente invención presenta además las siguientes particularidades:

En cuanto al suelo radiante (100), consiste en un suelo con dos posibles formas de construcción:

- Suelo radiante construido in situ.

- Suelo radiante prefabricado construido en piezas encajables de diferentes medidas, según las dimensiones finales del invernadero.

En cuanto al invernadero (24), preferentemente, es un invernadero plano, con paredes rectas para superficies inferiores a 16 metros cuadrados en un solo módulo, con estructura metálica galvanizada en caliente protegida con una capa de zinc para evitar la corrosión. La estructura queda insertada en zapatas de hormigón que formarán parte de la estructura del suelo radiante.

Este tipo de invernadero está diseñado para facilitar la retirada manual del residuo seco resultante del proceso de deshidratación

Finalmente, en cuanto a los elementos de control de la unidad objeto de la invención, cabe señalar que, además de: un equipo de medición continua de pH en el depósito de homogeneización y en el depósito de dilución para la aspersión del filtro natural, una estación meteorológica exterior que mide: temperatura, humedad relativa, presión atmosférica, velocidad y dirección del viento, unos termómetros interiores que miden: temperatura de la masa de purín y temperatura del aire en el invernadero, y una sonda de medición continua de amoniaco, con registrador de datos (datalogger), en el conducto de recogida del aire tras el filtro natural, preferentemente, también comprende:

- Un PLC de control para:

Llenado automático del depósito de homogeneización

Control del caudal de ventilación

Control de la bomba de impulsión del circuito hidrotérmico

Control del secado

- Una aplicación informática para el control integral de todo el proceso.

Atendiendo a las figuras, se aprecia también la ubicación del depósito de homogeneización (14), que incluye un batidor, el depósito de ácido sulfúrico (13), y sendas bombas de impulsión (42) instaladas en un circuito de purines (43), para la impulsión del purín desde la balsa (28), así como un ventilador de aportación (44) instalado en el lado opuesto de invernadero (24).

El ejemplo preferente de ejecución será un invernadero modular autónomo con suelo radiante construido in situ o con piezas prefabricadas encajables, con captación termosolar, aerotérmica, puritérmica, y con intercambiadores de calor.

Un ejemplo sería una explotación de ganado porcino que desea poder tratar 1000 metros cúbicos al año de purines, que sería el equivalente al 75% de la producción de purines de una explotación de engorde de 1000 plazas.

Cada zona geográfica tiene sus características. Para saber el aporte de radiación disponible utilizaremos el software PV-GIS (Photovoltaic Geographical Informatic System), que provee datos en abierto de radiación solar y temperatura.

Para los cálculos de balance térmico tendremos en cuenta las aportaciones de la radiación solar por m2 de superficie de la cubierta del invernadero, la temperatura y humedad relativa del aire de entrada, la energía aportada por la puritermia, la aerotermia y la eficiencia de los captadores de tubos de vacío; en el lado del consumo energético tendremos en cuenta la entalpía del agua, la energía necesaria para el salto de temperatura de la masa de purín desde la temperatura de ingreso hasta la temperatura de consigna, las pérdidas de energía a lo largo del circuito térmico y la temperatura del aire de entrada cuando es inferior a la temperatura de consigna.

La superficie de secado del invernadero debe ser suficiente para efectuar un secado total de una lámina de 3-15 cm de espesor cada 12 horas en invierno. En este caso, la superficie de invernadero será de 16 m2, con una superficie de cubierta de 50,3 m2.

La captación termosolar será de 51 m2de tubos de vacío, equivalente a 17 paneles de 3 m2.

El equipo o máquina de puritermia será una bomba de calor de 22 kW.

El equipo o máquina de aerotermia será una bomba de calor de 18 kW.

El intercambiador de calor de entrada del aire al invernadero tendrá una potencia de 20 kW

Habrá dos circuitos que se alimentarán desde un depósito de inercia que acumulará 200 litros de agua (el equivalente a un llenado del invernadero).

La instalación fotovoltaica contará con un campo solar de 45 kW, un inversor de 40 kW, reguladores-cargadores y una bancada de baterías con capacidad para 140 kWh.

La instalación funcionará en continuo: llenado del depósito de homogeneización; batido con el ácido sulfúrico que se incorporará hasta bajar el pH a 5,5 - 6; bombeo a la superficie del invernadero; adecuación del caudal de ventilación a las condiciones ambientales exteriores; activación del equipo de radicales OH; paso por el filtro natural; paso por el intercambiador de calor; recogida del agua de condensación en una balsa o depósito adyacente.

Durante la noche, la instalación seguirá funcionando, aprovechando la energía térmica de las bombas de calor.

La energía eléctrica necesaria para el funcionamiento del invernadero con todos sus equipos será suministrada por una instalación fotovoltaica de 50 kW con baterías suficientes para 140 kWh de acumulación

Tras el periodo de secado, se recogerá la fracción deshidratada (70 kg por cada secado en este ejemplo), y se volverá a llenar con un nuevo aporte de purín fresco acidificado.

Todo el proceso estará controlado por:

- Medidor de pH en continuo

- Reguladores de ventilación según temperatura y humedad relativa exterior

- Sondas de amoniaco en la salida del filtro natural

- Termómetros registradores de datos (datalogger) de temperatura y humedad relativa interiores

- PLC

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. - UNIDAD DE SECADO DE PURINES, para una planta para el tratamiento de purines líquidos de porcino, vacuno lechero y otras especies animales mediante desecación formada por un invernadero (24), un sistema de ventilación regulado, un depósito de homogeneización (14) y acidificación del purín y un filtro natural (12) en la salida del aire de ventilación humedecido con una disolución ácida; donde el invernadero (24) tiene un suelo radiante (100) con unos circuitos de tubo (6) de polietileno reticulado, polietileno multicapa o polibutileno, aislado del suelo con poliestireno expandido u otros materiales, cubierto con mortero o con hormigón; que tiene un punto de captación de energía externa; que tiene uno o varios depósitos de inercia (17) en el circuito radiante que actúan como unidades de almacenamiento de la energía térmica excedentaria no transferida a la masa de purín; y que tiene un recuperador de calor tras el filtro natural (12) para calentar el agua de un circuito de calefacción y para condensar parte del agua evaporada para ser reaprovechada como agua de limpieza, caracterizada por comprender, como elemento de captación de energía externa, al menos, una bomba de calor (30) conectada a un circuito geotérmico (31) que extrae la energía de una balsa (28) de almacenamiento del purín.

2. - UNIDAD DE SECADO DE PURINES, según la reivindicación 1, caracterizada por comprender un sistema de captación puritérmica que, a su vez, comprende, una bomba de calor (30), o máquina de puritermia, con un evaporador, un compresor, un condensador, una válvula de expansión, unos tubos de circulación de agua de polietileno en U, constitutivos de un circuito geotérmico (31), que circulan por el interior de la balsa (28) de purines sujetos a una estructura superior que los mantiene a media altura del purín líquido acumulado, un cuadro eléctrico y una centralita de control.

3. - UNIDAD DE SECADO DE PURINES, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por comprender, además, un sistema de captación aerotérmica que extrae energía del aire ambiental aprovechando los gases que se producen en la balsa (28) y que, a su vez, comprende una segunda bomba de calor (32), o máquina aerotérmia, con un evaporador, un compresor, un condensador, una válvula de expansión, un cuadro eléctrico y una centralita de control.

4. - UNIDAD DE SECADO DE PURINES, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por comprender, además, un sistema intercambiador de calor (40) del aire de entrada en el invernadero (24) consistente en un sistema de placas de cristal térmico o películas de plástico térmicas transparentes con separadores interiores de dióxido de titanio.

.- UNIDAD DE SECADO DE PURINES, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por comprender, además, un sistema de activación aeróbica del purín (41) que comprende un equipo de ozonización y unos tubos con microperforaciones para la difusión de oxígeno en el interior de la masa líquida de purín.

.- UNIDAD DE SECADO DE PURINES, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el suelo radiante (100) del invernadero (24) es un suelo construido in situ.

7.- UNIDAD DE SECADO DE PURINES, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el suelo radiante (100) del invernadero (24) es un suelo prefabricado construido en piezas encajables de diferentes medidas.