ES2876435T3 - Método y unidad de cosecha y procesamiento de jacintos de agua - Google Patents

Abstract

Método de cosecha y procesamiento de los jacintos de agua, caracterizado por que se realizan las siguientes etapas: a) Se cortan los jacintos de agua presentes en un medio acuático; b) Se recogen los jacintos de agua a bordo de una barcaza (1) en un muelle; c) Se trasladan los jacintos de agua recogidos en medios de escurrimiento (2), de tipo escurridor (2), cerca de la orilla del muelle; d) Se lavan los jacintos escurridos con agua limpia; e) Se escurren los jacintos de agua lavados sobre esteras vibrantes (7) para eliminar en parte el exceso de agua; f) Se secan los jacintos de agua en un secadero (8) a una temperatura comprendida entre 50 y 100 ºC durante un periodo comprendido entre 5 y 17 horas; g) Se esterilizan al vapor a una temperatura comprendida entre 80 y 100 ºC para esterilizar los jacintos de agua y sus semillas; h) Se trituran los jacintos de agua y sus semillas esterilizadas para reutilizarlos.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y unidad de cosecha y procesamiento de jacintos de agua

[0001] La presente invención hace referencia a métodos de cosecha y procesamiento de jacintos de agua.

[0002] El jacinto de agua o « Eichhornia crassipes » es una planta acuática de agua dulce, de tipo micrófito acuático. Esta especie de planta es muy invasora. Es problemática por su rápido crecimiento y durante su descomposición. De hecho, su rápido y extenso crecimiento afecta al ecosistema de aguas dulces. La propagación del jacinto de agua en su entorno puede asfixiar especialmente a las especies autóctonas, formando densas alfombras monoespecíficas en los estratos inferiores, privándolas de luz vital.

[0003] Además, durante su descomposición, el jacinto de agua libera, en su entorno acuático, nutrientes que pueden conducir a la eutrofización o anoxia del medio ambiente, lo que representa un peligro para la biodiversidad acuática pudiendo provocar la muerte de numerosas especies que cohabitan con los jacintos de agua.

[0004] Además, las semillas de los jacintos de agua son perennes, siendo el tiempo de letargo de las semillas de veinte años. Estas semillas soportan la sequía y germinan en cuanto se sumergen en un medio acuático. Así que, incluso en el momento de la cosecha, durante el almacenamiento, existe un riesgo de contaminación, es decir, de germinación de las semillas, sobre todo si el entorno de almacenamiento es húmedo. Es por ello que, para evitar la propagación de los jacintos de agua en su medio natural, los documentos US -A-5487258, WO -A-9221227 y GB -A-369263, divulgan dispositivos de cosecha y procesamiento, sobre todo de trituración, de los jacintos de agua. Sin embargo, en estos dispositivos conocidos, la trituración de los jacintos de agua se hace directamente después de la cosecha en un medio húmedo. Por lo tanto, en estas condiciones de humedad, incluso después de la trituración, el riesgo de germinación de las semillas de los jacintos de agua es elevado en la zona de almacenamiento. El procesamiento del jacinto de agua después de la cosecha es insatisfactorio porque presenta un riesgo no deseado de germinación de las semillas a posteriori.

[0005] Por ello, es necesario poder evitar este riesgo de germinación de las semillas de los jacintos de agua durante el almacenamiento para permitir su reutilización en el medio industrial.

[0006] Es por ello que, para evitar los fenómenos mencionados anteriormente, es necesario encontrar una solución fácil y rápida para cosechar, procesar y reutilizar industrialmente los jacintos de agua.

[0007] La presente invención tiene como objetivo paliar los inconvenientes del estado de la técnica, proponiendo un método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua en los que se realizan las siguientes etapas:

a) Se cortan los jacintos de agua presentes en un medio acuático;

b) Se cosechan los jacintos de agua a bordo de una barcaza en un muelle;

c) Se transportan los jacintos de agua recogidos en medios de escurrimiento, de tipo escurridor, cerca de la orilla del muelle;

d) Se lavan los jacintos escurridos con agua limpia;

e) Se escurren los jacintos de agua lavados sobre esteras vibrantes (7) para eliminar el exceso de agua;

f) Se secan los jacintos de agua en un secadero (8) a una temperatura comprendida entre 50 y 100 °C durante un periodo comprendido entre 5 y 17 horas.

g) Se esterilizan con vapor a una temperatura comprendida entre 80 y 100 °C para esterilizar los jacintos de agua y sus semillas;

h) Se trituran los jacintos de agua y sus semillas esterilizadas para reutilizarlos.

[0008] Además, según otras características del método de la invención :

- Se recuperan las aguas residuales provenientes del escurrimiento de la etapa c); dichas aguas residuales son tratadas mediante esterilización UV en una depuradora para devolverlas al medio acuático de origen de los jacintos de agua.

- El agua limpia de la etapa d) consiste en agua prelavada a partir del medio acuático de origen de los jacintos de agua, siendo bombeada dicha agua prelavada gracias a una estación de bombeo y filtrada a través de una rejilla filtrante con un diámetro de abertura comprendido entre 6 y 10 mm con el fin de que quede limpia para la etapa de lavado.

- Se realiza la etapa d) lavando, al menos, dos veces con agua limpia los jacintos escurridos en los medios de lavado (6), como un recipiente de lavado (6).

- Después de la etapa g) de esterilización y antes de la etapa h) de trituración, se secan los jacintos de agua esterilizados a través de un sistema de aire caliente forzado.

- Después de la etapa h) de trituración, se realiza una micronización del material triturado obtenido para permitir su uso y reutilización en el sector de los plásticos o materiales aislantes.

- La etapa f) de secado se realiza en un secadero vertical de aire caliente.

- Después de la etapa de secado f) y antes de la etapa g) de esterilización, se concentran los jacintos de agua secados en medios de concentración, como un concentrador.

- Después de la etapa d) de lavado de dichos jacintos de agua escurridos, se cortan estos últimos en al menos tres o cuatro partes.

[0009] La presente invención hace referencia igualmente a una unidad de cosecha y al procesamiento de jacintos de agua permitiendo la realización del método de la invención y en este orden:

- Una barcaza flotante cerca de la orilla, estando equipada dicha barcaza con medios de corte de jacintos de agua, con medios de recogida y almacenamiento de los jacintos de agua cortados, y con medios de transporte de dichos jacintos de agua a la orilla, estando destinados dichos medios de transporte a transportar dichos jacintos de agua hacia los medios de escurrimiento destinados a escurrir los jacintos de agua recogidos;

- Medios de transporte de los jacintos de agua escurridos a los medios de lavado conectados a los medios de escurrimiento adicionales;

- Medios de secado en la salida de dichos medios de escurrimiento adicionales;

- Medios de concentración de los jacintos de agua secados en la salida de dichos medios de secado;

- Medios de esterilización de los jacintos de agua concentrados en la salida de dichos medios de concentración. - Medios de trituración de los jacintos de agua esterilizados en la salida de dichos medios de esterilización.

[0010] Otras características y ventajas de la invención serán evidentes en la siguiente descripción detallada de las formas de realización no limitativas de la invención, con referencia a las figuras anexas, en las que:

- La figura 1 representa esquemáticamente una vista de la unidad de cosecha y procesamiento de los jacintos de agua;

- La figura 2 representa esquemáticamente una vista del secadero vertical de aire caliente de la unidad de recogida y procesamiento de los jacintos de agua.

[0011] La presente invención hace referencia a un método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua.

[0012] La cosecha de los jacintos de agua se hace con ayuda de una barcaza flotante 1 equipada con medios de corte, medios de recogida y almacenamiento 110 de jacintos de agua cortados.

[0013] Así que la puesta en práctica del método de la invención se hace realizando sucesivamente las siguientes etapas:

a) Se cortan los jacintos de agua presentes en un medio acuático;

b) Se recogen los jacintos de agua a bordo de una barcaza 1 en un muelle.

[0014] Una vez cosechados, el método de la invención permite transportar los jacintos de agua recogidos en los medios de escurrimiento 2, sobre todo de los escurridores, cerca de la orilla del muelle.

[0015] El transporte de los jacintos de agua cosechados se realiza con ayuda de medios de transporte 3. Según una forma de realización específica, cuando el terreno permite la instalación de carriles, los medios de transporte 3 pueden consistir sobre todo en manipuladores telescópicos rotativos capaces de transportar los jacintos de agua del barco a los escurridores 2 de la orilla del muelle.

[0016] Ventajosamente, los escurridores 2 están colocados cerca de la orilla bordeando el medio acuático.

[0017] Según una forma de realización específica, los escurridores 2 consisten en rejillas metálicas inoxidables que se elevan desde el suelo.

[0018] El carácter inoxidable es esencial para evitar un desgaste prematuro de los escurridores 2 por el excedente de agua, evitando la corrosión y degradación por el óxido.

[0019] El hecho de escurrir los jacintos de agua permite una primera eliminación completa del excedente de agua con el fin de facilitar el procesamiento de los jacintos.

[0020] Según una forma de realización específica de la invención, se recupera el excedente de agua, es decir, las aguas residuales provenientes del escurrimiento. Después, se tratan dichas aguas residuales mediante esterilización UV en una depuradora 4, para devolverlas posteriormente al medio acuático de origen de los jacintos de agua.

[0021] Después de este primer escurrimiento completo en los escurridores 2, se lavan los jacintos de agua escurridos con agua limpia. Según una forma de realización específica, el agua limpia de lavado consiste en agua prelavada a partir del medio acuático de origen de los jacintos de agua. Dicha agua prelavada se bombea con ayuda de una estación de bombeo 5 y se filtra en las finas rejillas con un diámetro de separación comprendido entre 6 y 10 mm. A continuación, dicha agua se tamiza en los tamices con perforaciones comprendidas entre 4 y 6 mm con el fin de convertirla en agua limpia para la etapa de lavado.

[0022] Ventajosamente, el lavado se realiza gracias a medios de lavado 6, principalmente en un contenedor de lavado 6, con agua limpia.

[0023] De manera ventajosa, la operación de lavado se repite varias veces.

[0024] Ventajosamente, se lava al menos dos veces la misma cantidad de materia. Sin embargo, serán necesarios lavados adicionales en función de la contaminación y composición del medio acuático donde se han prelavado los jacintos, es decir, en función de la suciedad de dicho medio acuático de vida de los jacintos de agua. Estos lavados pueden ser hasta diez lavados sucesivos.

[0025] La etapa de lavado permite eliminar las impurezas acumuladas y todavía presentes en los jacintos de agua escurridos, y purificarlos completamente.

[0026] Después del lavado, los jacintos de agua lavados se escurren en esteras vibrantes 7 para eliminar parte del excedente de agua de lavado y obtener una materia lo menos hidratada posible.

[0027] Según una forma de realización específica de la invención, las esteras vibrantes 7 se presentan en forma de escurridores vibrantes inclinados a aproximadamente 5° y cuya rejilla filtrante presenta aberturas de diámetro decreciente yendo de 2 a 0,2 mm.

[0028] Ventajosamente, la materia, es decir, el jacinto de agua lavado, se escurre sobre una serie de esteras 7 rodantes vibrantes de rejillas metálicas inoxidables tal y como se ilustra en la figura 1.

[0029] Según una forma de realización específica, los residuos de agua, después de haber pasado por las esteras rodantes vibrantes 7, se recogen para esterilizarlos con UV y ser devueltos al medio acuático.

[0030] Según la invención, los jacintos de agua se secan con la ayuda de medios de secado 8, concretamente en un secadero 8. Se secan a una temperatura comprendida entre 50 y 110 °C durante un periodo comprendido entre 5 y 16 horas.

[0031] Según una forma de realización específica, dicho secado de los jacintos de agua se realiza a una temperatura comprendida entre 50 y 70 °C durante un periodo comprendido entre 14 y 16 horas.

[0032] Según otra forma de realización preferente, dicho secado de los jacintos de agua se realiza a una temperatura entre 90 °C y 110 °C durante un periodo comprendido entre 5 y 7 horas.

[0033] En todos los casos, el secado debe hacerse a una temperatura inferior a 110 °C para evitar dañar las fibras de los jacintos.

[0034] Según una forma de realización específica, dicho secadero 8 consiste en un secadero vertical de aire caliente 8 alimentado por energía solar, especialmente para el ahorro de energía necesario para su funcionamiento, o por cualquier otro sistema de suministro energético.

[0035] Según esta forma de realización particular, y tal y como se ilustra en la figura 2, este secadero vertical de aire caliente 8 consta de:

- En la parte superior, una entrada 81, de tipo conducto, que permite la incorporación de la materia lavada húmeda a secar;

- En toda su altura, una serie de esteras rodantes con rejillas 82 inoxidables que vibran y permiten el transporte progresivo desde la parte alta hacia la baja, de la materia a secar, permitiendo las rejillas el paso del aire; - En la parte inferior, una salida 83, de tipo conducto, que permite la evacuación de la materia secada, es decir, de los jacintos de agua secados, hacia el exterior del secadero vertical de aire caliente 8.

[0036] Cabe señalar que las esteras rodantes 82 son vibrantes y evitan así un secado estático de la materia. De hecho, un secado estático es más lento y menos eficaz que un secado dinámico por vibración.

[0037] En dicho secadero vertical de aire caliente 8, la presencia de un sistema de entrada de aire 84a en la parte inferior y de una abertura de evacuación de aire 84b en la parte superior permitirá secar progresivamente la materia. La circulación de aire en el interior del secadero facilitará el secado. En este secadero 8, la circulación de aire caliente posible en toda su altura, a través especialmente de las rejillas, permitirá un secado progresivo de la materia. El aire caliente circula a través del secadero 8 a una temperatura comprendida entre 50 y 110 °C.

[0038] En la salida 83 del secadero 8, se recupera la materia secada y se concentran los jacintos de agua secados con ayuda de medios de concentración 9, concretamente en un concentrador 9. La utilización del concentrador 9 permite dar fluidez a la línea de acción y circulación de la materia.

[0039] Después del paso en el secadero 8, la materia concentrada se esteriliza con vapor, a una temperatura comprendida entre 80 y 100 °C con el fin de esterilizar los jacintos de agua secados y sus semillas. La esterilización se realiza con ayuda de medios de esterilización de vapor 10, en particular en un esterilizador a vapor 10.

[0040] Este método de esterilización y el rango de temperatura utilizado permiten evitar una germinación de las semillas de los jacintos de agua y su proliferación. La esterilización permite que dicha germinación no ocurra, especialmente cuando tiene lugar la etapa de trituración.

[0041] Según el método de la invención, con el fin de finalizar el procesamiento de los jacintos de agua secados, se trituran los jacintos de agua y sus semillas esterilizadas, para poder reutilizarlas posteriormente y a nivel industrial.

[0042] La etapa de trituración se realiza con ayuda de medios de trituración 11, especialmente de tipo triturador 11, permitiendo obtener el material triturado de la materia que presenta una granulometría comprendida entre 1 y 3 cm. Este tamaño de material triturado es necesario para facilitar su utilización en la industria, especialmente en el sector del plástico 0 materiales aislantes.

[0043] Según una forma de realización particular, con el fin de optimizar la trituración y obtener una materia lo más seca posible, con una tasa de hidratación de materia seca inferior al 20% de HR o «Humedad Relativa», es posible realizar, después de la etapa de esterilización g) y antes de la etapa de trituración h), un secado mediante ventilación de la materia esterilizada, es decir, de los jacintos de agua esterilizados mediante un sistema de aire caliente pulsado. Este secado por ventilación se realiza en un secadero de aire pulsado 12.

[0044] El sistema de aire caliente pulsado permite deshidratar todavía más intensamente el jacinto esterilizado, especialmente al ponerlo en contacto con el aire caliente a una temperatura comprendida entre 50 y 70 °C.

[0045] Según otra forma de realización específica de la invención, después de la etapa de trituración h), se realiza una micronización del material triturado obtenido para permitir su uso y reutilización en el sector del plástico y materiales de aislamiento.

[0046] La micronización se realiza en un micronizador 13, permitiendo obtener una granulometría del material triturado a 1 mm.

[0047] Este tipo de material triturado de granulometría tan débil se puede reutilizar fácilmente.

[0048] Según otra forma de realización de la invención, los materiales triturados de jacintos de agua pueden tamizarse con ayuda de un tamizador 14, para que su forma granulométrica sea de fácil utilización. Los excedentes del tamizador 14 pueden servir de combustible para alimentar una caldera de vapor, permitiendo así el funcionamiento del esterilizador de vapor.

[0049] La presente invención hace referencia igualmente a una unidad de cosecha y al procesamiento de los jacintos de agua ilustrados en la figura 1 comprendiendo en este orden:

- Una barcaza flotante (1) cerca de la orilla, estando equipada dicha barcaza (1) con medios de corte de jacintos de agua, medios de recogida y almacenamiento (110) de los jacintos de agua cortados, y medios de transporte (3) de dichos jacintos de agua a la orilla, estando destinados dichos medios de transporte (3) a transportar dichos jacintos de agua hacia los medios de escurrimiento (2) destinados a escurrir los jacintos de agua recogidos; - Medios de desplazamiento de los jacintos de agua escurridos hacia los medios de lavado (6) conectados a medios de escurrimiento adicionales;

- Medios de secado (8) en la salida de dichos medios de escurrimiento adicionales;

- Medios de concentración (9) de los jacintos de agua secados en la salida de dichos medios de secado (8); - Medios de esterilización (10) de los jacintos de agua concentrados en la salida de dichos medios de concentración (9);

- Medios de trituración (11) de los jacintos de agua esterilizados en la salida de dichos medios de esterilización (10).

[0050] Según una forma de realización particular, la unidad de recogida y procesamiento de jacintos de agua puede constar además, en la salida del esterilizador de vapor 10, de un secadero 12 para eliminar todavía más el agua restante.

[0051] Según otra forma de realización particular, en la salida del triturador 11 se micronizan los materiales triturados de los jacintos de agua deshidratados en un micronizador 13; después, de manera opcional, se tamizan los materiales triturados micronizados con ayuda de un tamizador 14. De tal manera, este procesamiento específico permite facilitar su reutilización industrial, siendo el «polvo» micronizado y/o tamizado de los jacintos de agua obtenido estable, inerte, sin riesgo de germinación y fácil de transportar.

[0052] Así, la unidad de cosecha y procesamiento de jacintos de agua permite recoger y tratar simultáneamente los jacintos de agua transformándolos en material triturado que puede reutilizarse en la industria. Dichos materiales triturados obtenidos presentan una tasa de hidratación tan débil, prácticamente nula, que el riesgo de germinación en el almacenamiento se ha eliminado. De tal manera, los materiales triturados se conservan duraderamente y son inertes pudiéndose utilizar en la industria, por ejemplo, en el sector del plástico o de la fabricación de paneles de aislamiento.

[0053] El método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua y su unidad de cosecha representan una solución fácil de poner en práctica para descontaminar los medios acuáticos y eliminar los jacintos de agua. El método y la unidad de cosecha de la invención permiten igualmente un procesamiento rápido y eficaz de los jacintos de agua cosechados con el fin de poderlos reutilizar industrialmente.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Método de cosecha y procesamiento de los jacintos de agua, caracterizado por que se realizan las siguientes etapas:

a) Se cortan los jacintos de agua presentes en un medio acuático;

b) Se recogen los jacintos de agua a bordo de una barcaza (1) en un muelle;

c) Se trasladan los jacintos de agua recogidos en medios de escurrimiento (2), de tipo escurridor (2), cerca de la orilla del muelle;

d) Se lavan los jacintos escurridos con agua limpia;

e) Se escurren los jacintos de agua lavados sobre esteras vibrantes (7) para eliminar en parte el exceso de agua; f) Se secan los jacintos de agua en un secadero (8) a una temperatura comprendida entre 50 y 100 °C durante un periodo comprendido entre 5 y 17 horas;

g) Se esterilizan al vapor a una temperatura comprendida entre 80 y 100 °C para esterilizar los jacintos de agua y sus semillas;

h) Se trituran los jacintos de agua y sus semillas esterilizadas para reutilizarlos.

2. Método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua según la reivindicación precedente caracterizado por que se recogen las aguas residuales provenientes del escurrimiento de la etapa c), siendo tratadas dichas aguas residuales mediante esterilización UV en una depuradora (4) para devolverlas al medio acuático de origen de los jacintos de agua.

3. Método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua según la reivindicación 1, caracterizado por que el agua limpia de la etapa d) consiste en agua prelavada a partir del medio acuático de origen de los jacintos de agua, siendo bombeada dicha agua prelavada gracias a una estación de bombeo (5) y filtrada a través de una rejilla filtrante comprendiendo un diámetro de abertura comprendido entre 6 y 10 mm con el fin de convertirla en agua limpia para la etapa de lavado.

4. Método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua según la reivindicación 1 en la que se realiza la etapa d) lavando al menos dos veces con agua limpia los jacintos escurridos en los medios de lavado (6), como un recipiente de lavado (6).

5. Método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua según la reivindicación 1 caracterizado por que después de la etapa g) de esterilización y antes de la etapa h) de trituración, se secan los jacintos de agua esterilizados por un sistema de aire caliente forzado.

6. Método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua según la reivindicación 1 caracterizado por que después de la etapa h) de trituración, se realiza una micronización del material triturado obtenido con el fin de permitir su uso y reutilización en el sector del plástico o materiales aislantes.

7. Método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua según la reivindicación 1 caracterizado por que la etapa f) de secado se realiza con ayuda de un secadero (8) vertical de aire caliente.

8. Método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua según la reivindicación 1 caracterizado por que después de la etapa de secado f) y antes de la etapa g) de esterilización, se concentran los jacintos de agua secados en medios de concentración (9), como un concentrador.

9. Método de cosecha y procesamiento de jacintos de agua según la reivindicación 1 caracterizado por que después de la etapa d) de lavado de dichos jacintos de agua escurridos, se cortan estos últimos en al menos tres o cuatro partes.

10. Unidad de recogida y procesamiento de jacintos de agua caracterizada por que comprende:

- Una barcaza (1) flotante cerca de la orilla, estando equipada dicha barcaza (1) con medios de corte de jacintos de agua, medios de recogida y de almacenamiento (110) de los jacintos de agua cortados, y medios de transporte (3) de dichos jacintos de agua a la orilla;

- Medios de escurrimiento (2) destinados a escurrir los jacintos de agua recogidos, estando destinados dichos medios de transporte (3) a transportar dichos jacintos de agua hacia dichos medios de escurrimiento (2); - Medios de lavado (6);

- Medios de desplazamiento de los jacintos de agua escurridos hacia dichos medios de lavado (6);

- Medios de escurrimiento adicionales;

- Estando conectados dichos medios de lavado (6) a dichos medios de escurrimiento adicionales;

- Medios de secado (8) en la salida de dichos medios de escurrimiento adicionales;

- Medios de concentración (9) de los jacintos de agua secados en la salida de dichos medios de secado (8); - Medios de esterilización (10) de los jacintos de agua concentrados en la salida de dichos medios de concentración (9);

- Medios de trituración (11) de los jacintos de agua esterilizados en la salida de dichos medios de esterilización (10).