ES2540746T3

ES2540746T3 - Un proceso de producción de setas

Info

Publication number: ES2540746T3
Application number: ES09783715.7T
Authority: ES
Inventors: John O'connor
Original assignee: BIOMASS HEATING SOLUTIONS Ltd
Current assignee: BIOMASS HEATING SOLUTIONS Ltd
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2015-07-13
Anticipated expiration: 2029-10-02
Also published as: IES20090762A2; HRP20140672T1; US20120006279A1; EP2378864A2; KR20110110125A; BRPI0921972B1; IE20090760A1; IES20090763A2; ES2485914T3; IE20090772A1; IE20090766A1; HRP20150686T1; WO2010057715A3; HUE026519T2; US8819987B2; WO2010057712A2; IES20090767A2; WO2010057712A3; CN102291981A; EP2378854A1

Abstract

Un proceso de producción de setas que comprende las etapas de: preparar un cobertizo (3) de crecimiento de setas con por lo menos un lecho de compost de setas; suministrar calor al cobertizo (3) de crecimiento de setas; recolectar las setas; retirar el compost de setas gastado del cobertizo (3) de crecimiento de setas; realizar la combustión del compost de setas gastado en una sistema de conversión de energía (29); aprovechar el calor generado por la combustión del compost de setas gastado; y utilizar el calor aprovechado para controlar la temperatura del cobertizo (3) de crecimiento de setas; caracterizado por que la etapa de la combustión del compost de setas gastado comprende la combustión del compost de setas gastado en una unidad de lecho fluidizado (37); y, la unidad de lecho fluidizado (37) comprende una pluralidad de sensores de temperatura que se disponen en la unidad de lecho fluidizado (37) para monitorizar estrechamente la temperatura del lecho fluidizado en la unidad de lecho fluidizado (37); de tal manera que, si la temperatura del lecho fluidizado se desvía de los valores o intervalos deseados, se toma una acción correctora; por lo que, si baja la temperatura del lecho fluidizado, el proceso comprende las etapas de aumentar la cantidad de combustible que se entrega a la unidad de lecho fluidizado (37), y, si el combustible que se entrega a la unidad de lecho fluidizado (37) tiene un contenido de humedad relativamente alto de tal manera que el combustible no pueda hacer inmediatamente que la temperatura del lecho fluidizado aumente, entonces se activa un quemador auxiliar para que actúa en el lecho fluidizado para aumentar la temperatura del lecho fluidizado en la unidad de lecho fluidizado (37).

Description

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ramificado 12 para cada cobertizo 3 de crecimiento de setas y también una línea de retorno principal 13 que tiene una línea de retorno ramificado 14 para cada cobertizo 3 de crecimiento de setas.

Durante el uso, la planta de procesamiento 5 de compost de setas gastado quema el compost de setas gastado que ha sido recogido de los cobertizos 3 de crecimiento de setas y aprovecha el uso del calor generado en la combustión del compost de setas gastado para calentar agua en un intercambiador de calor. Esta agua calentada se entrega a través de la línea de flujo principal 11 y las líneas de flujo ramificado 12 a cada uno de los elementos de radiador en el cobertizo 3 de crecimiento de setas. Los ventiladores funcionan para aspirar aire sobre los elementos de radiador para calentar el aire y distribuir el aire calentado en el interior del cobertizo 3 de crecimiento de setas. El agua calentada fluye a través del radiador y retorna al intercambiador de calor a través de la línea de retorno ramificado 14 y la línea de retorno principal 13.

Haciendo referencia a las Figuras 2 y 3, se muestra un par de vistas del calentador indirecto 9. El calentador indirecto 9 comprende una línea de flujo ramificado 12 y una línea de retorno ramificado 14 que se conectan a un elemento 15 de radiador en un extremo y se conectan a una fuente de líquido calentado (no se muestra) en su otro extremo. El calentador indirecto 9 comprende un ventilador 17 montado en la parte delantera del elemento de radiador para aspirar aire a través y sobre el elemento 15 de radiador y luego distribuir el aire calentado al interior del cobertizo 3.

Haciendo referencia ahora a la Fig. 4, en la que las piezas semejantes tienen los mismos números de referencia que antes, se muestra el cobertizo 3 de crecimiento de setas, generalmente un politúnel, que comprende tres filas de lechos 18 de crecimiento de setas. Cada lecho 18 de crecimiento de setas comprende, en general, tres bandejas apiladas que comprenden compost de setas, cubiertas en una capa de turba (no se muestra). El cobertizo 3 de crecimiento de setas comprende un calentador indirecto 9 conectado a un panel de control 19 que tiene unos equipos de control (no se muestran) en el mismo para poder establecer la temperatura de la sala y poder monitorizar las condiciones en el cobertizo 3. En el cobertizo 3 se proporciona una puerta de acceso 21. El calentador indirecto 9 se monta cerca de la parte superior del cobertizo 3 de crecimiento de setas y se conecta a una línea de flujo ramificado 12 y a una línea de retorno ramificado 14. El ventilador (no se muestra) del calentador indirecto 9 se conecta a un cono de aire 23 que se extiende a lo largo del cobertizo 3 de crecimiento de setas, ubicado substancialmente a lo largo de la línea media del mismo. El cono de aire 23 comprende una pluralidad de abertura 25 en el mismo para distribuir el aire calentado trasportado por el cono de aire 23 a lo largo del cobertizo 3 de crecimiento de setas. El cobertizo 3 de crecimiento de setas comprende además un respiradero apersianado de aire 27 de modo que el aire en el interior del cobertizo 3 de crecimiento de setas puede ventilarse cuando sea necesario. Los respiraderos 27 pueden cerrarse de tal manera que a través de ellos pase una mínima cantidad de aire, o pueden dejarse abiertos, en cuyo caso el aire pasará a través de ellos debido al flujo de aire al interior del cobertizo de crecimiento de setas.

Haciendo referencia a la Figura 5, en la que las piezas semejantes tienen los mismos números de referencia que antes, se muestra un lugar de procesamiento de compost de setas gastado indicado generalmente por el número de referencia 5, que comprende un sistema de conversión de energía, indicado generalmente con el número de referencia 29 y una zona de almacenamiento de combustible 7. El sistema de conversión de energía 29 está separado parcialmente de la zona 7 de almacenamiento de combustible por una pared divisora 31 que se proyecta ortogonalmente desde la pared circundante 33 del lugar de procesamiento 5 de compost de setas gastado. Dentro de la zona de almacenamiento de combustible 7 se ubica una carga 35 de compost de setas gastado. El sistema de conversión de energía 29 comprende un aparato de combustión en forma de una primera unidad de lecho fluidizado 37, un sistema 39 de alimentación de combustible de subproducto, indicado con el cuadro de trazos, que alimenta a la primera unidad de lecho fluidizado 37, un par de intercambiadores de calor primarios 41 acoplados funcionalmente a la primera unidad de lecho fluidizado 37, un intercambiador de calor aire-aire 43, un ciclón de ceniza 45 y un filtro de escape 47 y un sistema de presión negativa. El sistema de presión negativa comprende un ventilador de tiro forzado 48 conectado, por medio de un tubo de aire (no se muestra), a la primera unidad de lecho fluidizado 37 y un ventilador de tiro inducido 49 montado sobre el filtro de escape 47 que funciona para mantener un flujo de gases de escape en la dirección desde la primera unidad de lecho fluidizado 37 a través de los intercambiadores de calor primarios 41 y hacia delante.

El sistema 39 de alimentación de combustible de subproducto comprende una tolva de combustible húmedo 50, un secador de tambor rotatorio 51 y una tolva de combustible seco 53. La tolva de combustible húmedo 50 tiene instalada una primera barrena de velocidad variable 55 que suministra el combustible de compost de setas gastado sobre un primer transportador de combustible 57 para entregar el combustible de subproducto de compost de setas gastado que sale de la tolva de combustible húmedo 50 al secador de tambor rotatorio 51. El secador de tambor rotatorio 51 comprende tres tambores rotatorios (no se muestran) dispuestos en una pendiente de tal manera que el combustible húmedo que entra será descargado como combustible seco en el extremo opuesto del mismo. El sistema 39 de alimentación de combustible de subproducto comprende un segundo transportador de combustible 59 para transportar el combustible de compost de setas gastado desde el secador de tambor rotatorio 51 a la tolva de combustible seco 53. Finalmente la tolva de combustible seco 53 comprende una segunda barrena de velocidad variable 61 para transportar el combustible de compost de setas gastado sobre un transportador de combustible principal 63. El transportador principal de combustible 63 transporta combustible a la unidad medidora de combustible 65 que a su vez se conecta a una entrada (no se muestra) de carga de combustible en la primera

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unidad de lecho fluidizado 37. La unidad medidora de combustible 65 comprende unas barrenas gemelas que rotan opuestamente (no se muestran) para controlar con precisión el combustible que se alimenta a la primera unidad de lecho fluidizado 37, de tal manera que puede controlarse con precisión la temperatura de combustión en la misma. El secador de tambor rotatorio recibe el suministro de gases calentados a través de una entrada de gas 67 y tiene una salida de gases de escape 69 que se descarga a través de una sistema de filtrado 61 al exterior del lugar de procesamiento 5 de compost de setas gastado. El sistema 39 de alimentación de combustible de subproducto comprende además una segunda unidad de lecho fluidizado 71, que puede tener un tamaño más pequeño que la primera unidad de lecho fluidizado 37. La segunda unidad de lecho fluidizado 71 recibe combustible del transportador de combustible 73 de secador que se ramifica del transportador de combustible principal 63. El combustible de compost de setas gastado se alimenta a una unidad medidora de combustible (no se muestra) similar a la unidad medidora de combustible 65 conectada a la primera unidad de lecho fluidizado 37. Los gases de escape calentados generados por la segunda unidad de lecho fluidizado 71 se alimentan al secador de tambor rotatorio 51 por medio de la entrada de gas 67. El secador de tambor rotatorio 51 está equipado con un ventilador de inducción (no se muestra) de secador para generar una presión negativa dentro de la segunda unidad de lecho fluidizado 71 y de este modo aspirar los gases de escape calentados a través del secador de tambor rotatorio 51. La segunda unidad de lecho fluidizado 71 produce unos gases de escape que tienen una temperatura en el intervalo de 800-900 °C para secar el combustible de compost de setas gastado. De esta manera, el combustible de subproducto, en este caso el compost de setas gastado, se utiliza para proporcionar energía para secar el propio combustible de subproducto.

Los gases de escape generados por la combustión del combustible de subproducto de compost de setas gastado dentro de la primera unidad de lecho fluidizado 37 se pasan a través del par de intercambiadores de calor primarios 41 y de ahí al intercambiador de calor aire-aire 43. Después los gases de escape pasan a través del ciclón de ceniza 45, que permite recoger en el mismo la ceniza y finalmente los gases de escape se pasan a través del filtro de escape 47, generalmente un filtro de bolsa. Los gases de escape del filtro de escape 47 se enfrían suficientemente y se limpian para ser liberados a la atmósfera.

Los intercambiadores de calor 41 se conectan a una red de tubos que comprenden un tubo de agua caliente 75 y un tubo de agua fría 77 que se conectan a un tanque intermedio 79, desde el que se toman suministros de agua para el lugar de producción de setas. La línea de flujo principal 11 y la línea de retorno principal 13 para suministrar agua calentada y retornar agua enfriada hacia y desde los cobertizos de crecimiento de setas se conectan al tanque intermedio 79.

El sistema de conversión de energía 29 funciona para mantener el líquido, en este caso agua, en el tanque intermedio 79 a una temperatura uniforme, preferiblemente 85 °C. El sistema de conversión de energía 29 quema compost de setas gastado y aprovecha el calor de la combustión del compost de setas gastado para calentar agua que se pasa al tanque intermedio 79. El agua caliente en el tanque intermedio 79 se entrega luego a los elementos de radiador de los calentadores indirectos 9 en los cobertizos 3 y se retorna al tanque intermedio 79 en el que luego se retorna al sistema de conversión de energía 29 para volver a calentarse. Pueden proporcionarse diversos colectores hidrónicos para asegurar que el flujo y el agua de retorno se mantienen tan separados como sea posible para evitar un efecto sifónico térmico del calor del agua y para asegurar que el agua más caliente se entrega a los calentadores indirectos 9 y el agua más fría se retorna a la planta de procesamiento 5 de compost de setas gastado.

El sistema de conversión de energía 29 comprende además un tubo de admisión de aire 81 que se monta en las paredes externas 33 del lugar de procesamiento de compost de setas gastado. El tubo de admisión de aire 81 tiene un extremo abierto ubicado en la zona de almacenamiento de combustible 7, idealmente encima del compost de setas gastado que puede almacenarse allí. De esta manera, el aire viciado que emana de la carga 35 de compost de setas gastado es la fuente de aire en el tubo de admisión de aire 81. El ventilador de tiro forzado 48 se conecta al otro extremo del tubo de admisión de aire 81, de tal manera que el ventilador de tiro forzado 48 funciona sobre el aire cogido de la zona de almacenamiento de combustible 7. El ventilador de tiro forzado 48 fuerza al aire de admisión a través del intercambiador de calor aire-aire 43 de modo que el aire se calienta por interacción indirecta con los gases de escape procedentes de la primera unidad de lecho fluidizado 37. El ventilador de tiro forzado 48 fuerza al aire de admisión a través del intercambiador de calor aire-aire 43 y de ahí al sumidero de la primera unidad de lecho fluidizado 37 para proporcionar la fluidización de las partículas del mismo. De esta manera, se calienta el aire de fluidización dentro de la unidad de lecho fluidizado 37, lo que proporcionará mayor estabilidad durante el funcionamiento de la primera unidad de lecho fluidizado 37, haciendo de ese modo que sea energéticamente más eficiente.

El filtro de escape 47 es un filtro de bolsa que tiene una pluralidad de bolsas para capturar la ceniza voladora de los gases de escape. El filtro de escape 47 comprende una barrena extractora de ceniza (no se muestra) ubicada en el fondo del filtro de escape 47. El ventilador de tiro inducido 49 se acopla al filtro de escape 47 y aspira gases de escape a través de la planta de procesamiento 5 de compost de setas gastado desde la primera unidad de lecho fluidizado 37, a través de los intercambiadores de calor 41 y a través del filtro de escape 47.

Haciendo referencia ahora a la Fig. 6, en la que las piezas semejantes tienen los mismos números de referencia que antes, se muestra una representación esquemática de una vista lateral de una parte del sistema de conversión de energía 29. El sistema de conversión de energía 29 comprende el aparato de combustión en forma de la primera

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Haciendo referencia a la Figura 8, en la que las piezas semejantes tienen los mismos números de referencia que antes, se muestra una unidad de intercambiador de calor indicada generalmente con el número de referencia 115 que comprende un primer colector 117 y un segundo colector 119. El primer colector 117 comprende un cuerpo cilíndrico substancialmente alargado 121, cerrado en ambos extremos y equipado con una entrada de agua 123 que se proyecta substancialmente ortogonal desde el cuerpo 121 aproximadamente a medio camino en su longitud. El primer colector 117 comprende además una distribución de agujeros pasantes dispuestos a lo largo de una cara semicilíndrica del mismo, los agujeros pasantes se disponen en una serie de cinco filas. El segundo colector 119 es substancialmente similar al primer colector 117, y comprende un cuerpo cilíndrico substancialmente alargado 125 que tiene una distribución 127 de agujeros pasantes 129 dispersados a lo largo de una cara semicilíndrica del mismo, los agujeros pasantes se disponen en una serie de cinco filas. El segundo colector 119 no comprende una entrada de agua, pero comprende una salida de agua 131 conectada en uno de los extremos del cuerpo cilíndrico

125. Cuando está ensamblado, el tubo 133 de intercambiador de calor se conecta entre cada agujero pasante del primer colector 117 y un agujero pasante ubicado correspondientemente 129 en el segundo colector 119, de tal manera que la unidad 115 de intercambiador de calor comprende una pluralidad de conjuntos de tubos 133 de intercambiador de calor, cada conjunto de tubos de intercambiador de calor comprende cinco tubos 133 de intercambiador de calor. La entrada de agua 123, el primer colector 117, los tubos 133 de intercambiador de calor, el segundo colector 119 y la salida de agua 131 están en comunicación de fluidos de tal manera que el agua fluirá al primer colector 117 a través de la entrada de agua 123, desde allí al segundo colector 119 por los tubos 133 de intercambiador de calor y del segundo colector 119 afuera por la salida de aire 131.

Haciendo referencia a la Figura 9, en la que las piezas semejantes tienen los mismos números de referencia que antes, se muestra un intercambiador de calor aire-aire indicado generalmente con el número de referencia 43. El intercambiador de calor aire-aire 43 comprende un par de colectores idénticos de aire, un colector de aire frío 135 y un colector de aire caliente 136, cada uno comprende una placa 137 de colector que tiene una distribución regular de aberturas de aire 138 dispersas sobre la misma. Entre las aberturas de aire 138, del par de placas 137 de colector, se conecta horizontalmente una pluralidad de tubos de aire 139. Los colectores de aire 135 comprenden una caja substancialmente cuboide, de la que la placa 137 de colector forma un lado. El lado opuesto al colector está parcialmente cubierto, con una ventana 143 para permitir el paso de aire. Además, en cada colector se proporciona una puerta de inspección 145. Durante el uso, el aire de escape de los intercambiadores de calor primarios 41 se alimenta al intercambiador de calor aire-aire 45 a través de una entrada con forma piramidal (no se muestra) en la dirección de la flecha U. Los gases de escape pasan alrededor de los tubos de aire 139, calentando de ese modo los tubos de aire 139. Los gases de escape salen luego del intercambiador de calor aire-aire 43 en la dirección de la flecha V y continúan al ciclón de ceniza 45. El aire ambiente es chupado a través de la ventana 143 en el colector de aire frío 135 y a través de los tubos de aire 139 al colector de aire caliente 136, y desde ellos sale del colector de aire caliente a través de la ventana del mismo (no se muestra). La ventana en el colector de aire caliente está ubicada diagonalmente opuesta a la del colector de aire frío. El aire ambiente se calienta a medida que pasa a través de los tubos de aire calentado 139. El aire ambiente es chupado a través del intercambiador de calor aire-aire 43 por el ventilador de tiro forzado 48 y luego se alimenta a la entrada de aire de la primera unidad de lecho fluidizado 37.

Durante el uso, el compost de setas gastado se entrega desde la zona de almacenamiento de combustible 7 a la tolva de combustible húmedo 49. Desde ahí, el combustible será empujado hacia la primera barrena de velocidad variable 55 en el extremo de la tolva de combustible húmedo 50. La primera barrena de velocidad variable 55 transferirá el combustible a encima del primer transportador de combustible 57 que entregará el combustible de compost de setas gastado húmedo adentro del secador de tambor rotatorio 51, en el que se expondrá a los gases calentados de la segunda unidad de lecho fluidizado y de ese modo se reducirá su contenido de humedad. El combustible de compost de setas gastado se transfiere entonces desde el secador de tambor rotatorio 51 a la tolva de combustible seco 53 a lo largo del segundo transportador de combustible 59. El combustible de compost de setas gastado seco se almacena en la tolva de combustible seco 53 y se entrega desde el mismo al transportador de combustible principal 63 mediante la segunda barrena de velocidad variable 61. El combustible de compost de setas gastado es entregado por el transportador de combustible principal 63 a la unidad medidora de combustible 65 de la primera unidad de lecho fluidizado 37 y la segunda unidad de lecho fluidizado 71. La temperatura del lecho fluidizado en cada unidad de lecho fluidizado está entre 610 °C y 750 °C, preferiblemente a aproximadamente 670 °C. Justo por encima del lecho fluidizado, en el francobordo inferior de horno, la temperatura es de aproximadamente 850 °C y en la parte superior del francobordo superior de horno adyacente al interconector 94 de francobordo, la temperatura está entre 900 °C y 1000 °C, ampliándose en algunos casos hasta 1200 °C.

Una pluralidad de sensores de temperatura (no se muestran) se disponen en cada una de las unidades de lecho fluidizado. En los propios lechos fluidizados hay cuatro sensores de temperatura, un sensor de temperatura en el francobordo inferior de horno justo encima del lecho fluidizado y otro sensor de temperatura en el francobordo superior de horno. Estos sensores de temperatura monitorizan estrechamente la temperatura de la unidad de lecho fluidizado y si la temperatura se desvía de los valores o intervalos deseados, pueden tomarse acciones correctoras. Si disminuye la temperatura del lecho fluidizado, las barrenas de velocidad variable de la unidad medidora de combustible 65 se ponen en funcionamiento para aumentar la cantidad de combustible que se entrega a la unidad de lecho fluidizado en cuestión. Si el combustible tiene un contenido de humedad relativamente alto, el combustible no puede provocar inmediatamente un aumento de temperatura en el lecho fluidizado y debe adoptarse otra acción.

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En tal caso, debe añadirse más combustible o, como alternativa, se inicia el quemador diésel y proporciona un refuerzo al lecho fluidizado.

Los gases de escape calientes de la primera unidad de lecho fluidizado 37 suben a través del horno a través de los francobordos inferior y superior de horno, a través del francobordo de interconexión 64 y bajan a través de los intercambiadores de calor 41. Los intercambiadores de calor 41 comprenden una pluralidad de tubos (no se muestran) rellenos de agua, y el agua en los tubos es calentada por los gases de escape calientes que pasan sobre los tubos. Los gases de escape calientes se pasan entonces fuera del intercambiador de calor al intercambiador de calor aire-aire 43. El intercambiador de calor aire-aire 43 se conecta al ventilador de tiro forzado 48 de tal manera que el aire es aspirado de la zona de almacenamiento de combustible 7 por el ventilador de tiro forzado 48 y se calienta en el intercambiador de calor aire-aire 43 por exposición indirecta a los gases de escape de la unidad de lecho fluidizado 37. Este aire calentado se suministra entonces al sumidero de la primera unidad de lecho fluidizado 37 para fluidizar el medio del lecho. Los gases de escape pasan desde el intercambiador de calor aire-aire 43 al ciclón de ceniza 45 y desde allí al filtro de escape 47 en el que la ceniza voladora se retira de los gases de escape y los gases de escape filtrados se liberan a la atmósfera. Los gases de escape liberados a la atmósfera todavía están de aproximadamente 150 °C a 200 °C. El filtro de escape 47 tiene una barrena extractora de ceniza (no se muestra) que saca la ceniza del filtro para el almacenamiento en el tanque de almacenamiento de ceniza 83. La ceniza cogida del filtro tiene típicamente un contenido de fósforo del 18% en peso de la ceniza y potasio un 8% en peso de la ceniza y puede venderse como subproducto útil para fertilizantes y similares.

Los intercambiadores de calor 41 se acoplan a un sistema de calentamiento del cobertizo 3 de crecimiento de setas indirectamente a través del tanque intermedio 79 y de ahí al tubo de flujo principal 11, el tubo de retorno principal 13 y los tubos ramificados asociados 12, 14. En algunos casos, puede no estar presente el tanque intermedio 79, en cuyo caso los intercambiadores de calor 41 se conectan directamente al tubo de flujo principal 11 y al tubo de retorno principal 13. El sistema de calentamiento del cobertizo 3 de crecimiento de setas comprende un calentador indirecto 9 que a su vez comprende un elemento 15 de radiador y un ventilador 17 para la circulación de aire caliente que rodea el ventilador. El agua caliente fluirá desde el intercambiador de calor 41 a través del tubo de agua caliente 75, opcionalmente al tanque intermedio 79, el tubo de flujo principal 11 y a cada una de las líneas de flujo ramificado 12 a los elementos 15 de radiador. El agua fría fluirá de regreso desde los elementos de radiador a través de las líneas de retorno ramificadas 14 y el tubo de retorno principal 13 al tanque intermedio, desde el que el agua fría se alimentará a los intercambiadores de calor 41 a través del tubo de agua fría 77.

Durante el uso, el proceso de producción de setas comienza con la entrega de compost de setas al lugar de producción de setas. El compost de setas comprende astillas de madera, serrín, heno, paja, estiércol, basura de aves de corral, yeso, papel, cáscaras de semillas y de frutos secos y otras sustancias inoculadas con cultivo de setas de crecimiento activo conocidas como micelio. El compost de setas se dispersa en bandejas grandes y se cubre con turba. En general, las bandejas se disponen en lechos de setas 18, de tal manera que cada lecho de setas 18 comprende tres bandejas de setas espaciadas verticalmente entre sí. Los lechos de setas 18 se disponen en cobertizos 3 de crecimiento de setas, que en general son politúneles.

El ciclo de crecimiento de setas comercial es en general de seis semanas, tiempo durante el cual se recolectarán tres brotes de setas del compost de setas. En este momento los nutrientes dentro del compost de setas gastado se habrán consumido y el compost de setas se puede denominar ahora como compost de setas gastado. Los cobertizos 3 de crecimiento de setas se tratan ahora con vapor de agua durante 24 horas con vapor de agua a 150 °C y 6,8 bar para eliminar los peligros biológicos presentes en los mismos. El tratamiento con vapor de agua del compost de setas gastado antes de ser retirado de los cobertizos 3 de crecimiento de setas asegura que no queden contaminantes en el compost de setas gastado que pudieran infectar el siguiente lote de crecimiento de setas que llegue. Cuando el compost de setas gastado se ha tratado exitosamente con vapor de agua, se retira de los cobertizos 3 de crecimiento de setas y se transporta a la zona de almacenamiento de combustible 7 en el lugar de procesamiento 5 de compost de setas gastado y desde allí a la tolva de combustible húmedo 50 y adelante para la combustión en el aparato de combustión del sistema de conversión de energía 39 para suministrar calor a los cobertizos 3 de crecimiento de setas para el siguiente ciclo de crecimiento de setas.

Haciendo referencia ahora a la Figura 10, en la que las piezas semejantes tienen los mismos números de referencia que antes, se muestra un aparato alternativo que puede utilizarse para aprovechar el calor generado en la primera unidad de lecho fluidizado 37. El aparato comprende una caldera 160 de vapor de agua, en donde los gases de escape pasan sobre una disposición de intercambiador de calor de agua en los tubos (no se muestra) haciendo que el agua en el mismo hierva y genere vapor. Aproximadamente la mitad de este vapor de agua se suministra luego a los cobertizos 3 de crecimiento de setas para su esterilización. El vapor, que estará a una temperatura de aproximadamente 160 °C, se suministra a los cobertizos de crecimiento de setas a través del tubo 162 de flujo saliente de vapor de agua. El agua para el calentamiento en la caldera de vapor se suministra a la misma desde un suministro de agua ablandada (no se muestra) a través del tubo 164 de suministro de agua. El vapor que no se envía a los cobertizos 3 de crecimiento de setas se envía a un intercambiador de calor de placas 166, que se utiliza para suministrar agua caliente para calentar los cobertizos 3 de crecimiento de setas. El vapor que entra al intercambiador de calor de placas 166 está aproximadamente a 160 °C y calentará el agua para los cobertizos 3 de crecimiento de setas a aproximadamente 90 °C. El agua calentada pasará entonces al tanque intermedio 79 para suministrar a los cobertizos 3 de crecimiento de setas o en algunos casos, puede alimentarse directamente a la línea

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de flujo principal 11. El vapor enfriado que se utilizó en el intercambiador de calor de placas 166 para calentar el agua se alimenta entonces a un tanque de condensación 168 en el que se condensa de nuevo hasta agua, y subsecuentemente se alimenta de nuevo a la caldera de vapor de agua. Los gases de escape pasan al intercambiador de calor estándar aire-aire 43 desde la caldera de vapor 160.

En las realizaciones descritas, el calor al quemar el compost de setas gastado se aprovecha y se utiliza para calentar los cobertizos de crecimiento de setas. Se concibe que la combustión del compost de setas gastado también pueda utilizarse para generar electricidad. Esta electricidad podría ser generada al proporcionar un compresor para convertir el agua caliente en vapor de agua, una turbina que será accionada por el vapor para utilizar el vapor para generar un movimiento mecánico y un alternador acoplado a la turbina para generar la electricidad al convertir el movimiento mecánico en electricidad. La electricidad generada de este modo podría utilizarse para accionar los ventiladores, haciendo de ese modo que el sistema sea más autosuficiente o como alternativa la electricidad podría utilizarse en otro sitio de las instalaciones o ser exportada a la red eléctrica. Adicionalmente, se entenderá que el calor generado por el sistema puede utilizarse para generar electricidad utilizando una microturbina disparada externamente, un ciclo de Rankine orgánico y un motor de Sterling.

En las realizaciones descritas arriba, el elemento de radiador se ha descrito como un elemento de radiador que almacena agua caliente. Se entenderá que en una realización alternativa de la invención, el elemento de radiador puede almacenar un gas calentado u otro líquido o como alternativa podría ser un elemento de radiador eléctrico, tal como una bobina eléctrica. Se puede hacer pasar corriente a través del elemento de radiador eléctrico para calentar el elemento de radiador y el calor del elemento de radiador eléctrico puede utilizarse para calentar el cobertizo de crecimiento de setas. Puede proporcionarse un ventilador para aspirar aire sobre el elemento de radiador eléctrico y hacer circular el aire caliente en el cobertizo. El elemento de radiador eléctrico podría ser alimentado por la electricidad aprovechada del quemado del compost de setas gastado.

La unidad de lecho fluidizado es ideal para el compost de setas gastado ya que puede manejar compost de setas gastado que tenga diferentes niveles de contenido de humedad hasta un punto significativo sin perjudicar significativamente a las prestaciones. Por otra parte, el diseño del quemador fluidizado descrito es compacto y puede implementarse en instalaciones relativamente pequeñas como una máquina autónoma. Se concibe que el quemador fluidizado tenga un tamaño para manejar del orden de una a diez toneladas de compost de setas gastado cada día según el tamaño de la instalación y por lo tanto tendrá una construcción suficientemente compacta para permitir la instalación de una granja o lugar de producción de setas.

Además, se entenderá que las referencias a “tratar térmicamente” el combustible de subproducto, o cualquier variación gramatical de la misma, deben interpretarse como incinerar, quemar, realizar la combustión, encender y/o crear una reacción de oxidación con el combustible de subproducto.

Se ha hecho referencia a la incineración de desperdicios y/o subproductos y los términos se han utilizado en gran medida de manera intercambiable en toda la memoria descriptiva. Por ejemplo, en algunas jurisdicciones, la basura de aves de corral o compost de setas se consideran un subproducto mientras que en otras jurisdicciones se consideran basura.

El sistema de conversión de energía puede comprender una unidad de ciclón de ceniza de secador ubicada después del secador de tambor rotatorio 51 para retirar la ceniza de los gases de escape de la segunda unidad de lecho fluidizado.

Un experto en la técnica entenderá que no es necesario tener un par de unidades de lecho fluidizado con el fin de utilizar el calor aprovechado de la combustión del combustible de compost de setas gastado para secar el combustible de compost de setas gastado. Esto dependerá de los requisitos energéticos del lugar de crecimiento de setas en cuestión. En algún caso la salida de la unidad de lecho fluidizado será suficiente para suministrar los requisitos de control de temperatura de todos los cobertizos de crecimiento de setas en el lugar y para secar el combustible de compost de setas gastado. En otros casos, se necesitará más capacidad.

Se entenderá que el sistema de conversión de energía descrito en esta memoria puede incluir un sistema de refrigeración por absorción para permitir que el calor generado por la combustión en la unidad de lecho fluidizado proporcione refrigeración a los cobertizos de crecimiento de setas. El sistema de refrigeración por absorción puede utilizar el agua caliente proporcionada por los sistemas de transferencia de calor descritos en esta memoria. Además, se entenderá que los sistemas de calentamiento indirecto descritos en esta memoria para utilizar en el calentamiento de los cobertizos de crecimiento de setas pueden adaptarse para el uso con la refrigeración por absorción. Adicionalmente, se entenderá que el proceso de la invención también puede hacer uso de refrigeración por compresor según sea necesario.

En la memoria descriptiva los términos ‘comprender’, ‘comprende’, ‘comprendido’ y ‘que comprende’ o cualquier variación de los mismos y los términos ‘incluir’, ‘incluye’, ‘incluido’ y ‘que incluye’ o cualquier variación de los mismos se consideran totalmente intercambiables y deben alcanzar la interpretación más amplia posible.

La invención no se limita a la realización descrita en esta memoria, sino que puede variarse tanto en construcción como en detalle dentro de los términos de las reivindicaciones.

Claims

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