WO2000058037A1

WO2000058037A1 - Metodo para el tratamiento de residuos agricolas y forestales

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Publication number: WO2000058037A1
Application number: PCT/ES2000/000112
Authority: WO
Inventors: Francisco Garcia Garcia
Original assignee: RECUPERACION Y TRATAMIENTO DE BIOMASA TRABISA SL
Current assignee: RECUPERACION Y TRATAMIENTO DE BIOMASA TRABISA SL
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2001-09-29
Also published as: ES2150393B1; ES2150393A1; AU3433700A

Abstract

Consiste en un método por el que se lleva a cabo la recolección de distintos elementos constitutivos de los residuos agrícolas y forestales, y del empaquetado de la misma tras ser prensada en unas prensas adecuadas. Puede prensarse y empaquetarse previa clasificación del tipo de productos. Posteriormente puede llevarse a cabo la recogida de los paquetes, el reclasificado y utilización correspondiente, con aprovechamiento rentable de energía o subproductos obtenidos de la biomasa agrícola o forestal, además de constituir un medio de limpieza también favorable contra la propagación de incendios. De aplicación en la utilización de la biomasa agrícola y forestal para aprovechamiento industrial de los subproductos obtenidos, así como para la generación de energía.

Description

Método para el tratamiento de residuos agrícolas y forestales.

El sector de la técnica de esta patente es el del aprovechamiento de los residuos forestales. Simultáneamente incide en el proceso de limpieza del suelo forestal. El bosque, está formado por una superficie caracterizada por que en ella se desarrolla la actividad biológica sin intervención del hombre. Ocupa una posición de alto valor en el ecosistema, pues nutre a través de lo exclusivamente natural de su desarrollo, el resto de elementos que de dicho sistema dependen.

Sin embargo, la intervención del hombre en las proximidades, ha limitado en mucho la presencia de animales en los bosques. Los animales forman con el hombre un efecto depredador que en equilibrio es beneficioso para el sistema Sin embargo la presencia del hombre, y particularmente de la civilización, aleja los animales que se recluyen a zonas limitadas o se extinguen por limitaciones en su habitat natural. Los incendios forestales, entre otras causas, son fruto de la desproporción entre el desarrollo vegetal y el desarrollo animal. Toda la biomasa

procedente de los árboles o plantas, o bien se convierte en sustrato al ser incorporada a la tierra por el pisoteo de animales, principalmente ungulados, o bien es comida por

otros animales, como los roedores o ciertos mamíferos habitantes de los bosques. Los incendios forestales, devienen en desastrosos, entre otras cosas por la proliferación de la biomasa que no se consume, ni autoconsume, ni transforma.

Es pues, necesario intervenir en la limpieza del bosque, evitando la

proliferación de la biomasa forestal cuyos efectos en el ecosistema son negativos, ya que ni los animales ni el hombre vienen extrayéndolos.

Por otra parte, una realidad en el comportamiento social estriba en que las actividades que no supongan un lucro, bien se realizan torpemente, o bien no se llevan a cabo, situación inversa a las que tienen resultado económico.

En este sentido, es de considerar que en el tratamiento de productos, debe diferenciarse entre los graneles, y los productos empaquetados. Los graneles por su naturaleza tienen ciertas dificultades para ser utilizados, almacenados, transportados, y en definitiva, rentabilizados. Por otra parte, los productos empaquetados tienen como ventaja específica que una sola operación de transporte, lleva a cabo el traslado de todo un conjunto, así como su almacenaje puede ser por apilado reduciendo drásticamente el tamaño y estructura de los espacios correspondientes. El objeto de esta patente, partiendo de las consideraciones anteriores, tiene como finalidad limitar la proliferación de la biomasa forestal al mínimo, evitando con ello la proliferación de la misma, y en otro caso la disposición de los medios adecuados, rentables económicamente, para conseguirlo.

Indicación del Estado de la Técnica anterior. La recolecta de biomasa forestal tiene lugar habitualmente mediante la dispersión de brigadas de personas que en el bosque recogen lo que puede arder fundamentalmente. Sin embargo la labor es incómoda e improductiva por las condiciones de trabajo. Suele tener lugar por llevar un tractor con caja de remolque por los caminos forestales, en tanto que las brigadas echan en su caja cuanta biomasa forestal encuentran. Una vez llena la caja debe vaciarse y volver. Con ciertas distancias a la base de operaciones, resulta incómodo y de hecho dificulta el conjunto de operaciones.

Ya hemos comentado la específica diferencia entre el granel y el

empaquetado, que en este caso se torna una dificultad más para la recogida de la masa forestal y agrícola.

La presente invención tiene por objeto un método para el tratamiento de residuos agrícolas y forestales, en el que se desarrolla la función de la obtención de la biomasa forestal en forma combinada por un medio que desarrolla la compresión de la biomasa en una prensa adecuada a dicho efecto y en función del tipo de material específico, de modo tal que se multiplica la capacidad de agrupar lo obtenido del bosque, se facilita la labor de los agentes forestales encargados del trabajo, y por otra parte se hace rentable la actividad, al ser todo el conjunto de lo obtenido, recuperable, y por ello al obtener beneficio la obtención de dicha biomasa, la actividad de limpiar el bosque resulta rentable, con el consiguiente efecto beneficioso tanto para el propio bosque al evitar los incendios, como para sus habitantes naturales como el entorno ecológico correspondiente. Por otra parte la obtención de los subproductos derivados del bosque como el carbón evitan la tala de árboles con los que obtener el mismo resultado como combustible.

El método contiene fases como: a) Definir los caminos y puntos de cosecha. b) recoger, fragmentar si fuera necesario, y empaquetar los subproductos para su transporte en el primer equipo de recolección. Este proceso constituye la base

fundamental en este método, pues constituye el núcleo de la finalidad pretendida, o sea transformar el producto desde el suelo del bosque o el agrícola en un producto manejable o aprovechable en unidades comprimidas que poseen unas características específicas al estar ya empaquetadas con la posibilidad de ser manipuladas,

transportadas, etc. bl Fragmentar empaquetar y transportar los productos a un segundo punto.

b2 Recogida de los productos mediante una grúa de un vehículo, camión, remolque o cualquier combinación de éstos.

b3 Empaquetado de los productos tras su prensado mediante la prensa hidráulica dispuesta en el propio vehículo, camión, remolque o cualquier combinación de éstos.

Ello reduce el coste pues el transporte en bruto es caro por ser muy poco el peso en relación con el volumen. Las pacas se depositan en el camino o junto a él, y se recogen por un segundo vehículo. Pueden no ser inmediatamente recogidas, al ser el aprovechamiento constitutivo de dos partes separables: En primer lugar, el prensado y empaquetado, primera y fundamental transformación que agrupa en forma inseparable el conjunto de materiales obtenidos, que producen la limpieza del bosque o agrícola y agrupan su contenido en forma bien aprovechable o al menos limitativa de los perjuicios que se pueden dar por un incendio. En segundo lugar, el hecho de que dicho material así agrupado y empacado pueda ser recogido en otro momento muy posterior, pudiendo este momento prolongarse en el tiempo, según la rentabilidad del sustrato, capacidad de tránsito del vehículo que lo recoja, etcétera. b4 Cabe la posibilidad de que cada tipo de producto se recoja por separado. c) Recoger los paquetes de residuos que serán posteriormente utilizados de acuerdo con

sus características. c') Molido en factoría de los productos obtenidos procedentes de los paquetes formados. d) Proceso de separación de los productos contenidos en los paquetes de residuos, di Cribado mediante una criba vibratoria inclinada determinante de separación de material, seleccionando los productos de volumen importante.

d2 Recogida de los productos sobrantes que se seleccionan por tamaño mediante una cinta transportadora que los hace llegar a un molino de la línea del sustrato.

d3 Conducido de los materiales al molino de una línea del astillado, para, p.ej., fabricación de tablero aglomerado,

d4 Alternativamente, conducido de los materiales a un horno continuo de carbón. e) Utilización del resultado: el Carbón vegetal e2 Astillado para fabricación de tablero aglomerado e3 Sustrato, por separación de la madera de las hojas del material en el cribado, para el proceso de fermentación y obtención de sustrato. e4 Biomasa, para la conducción a un horno de cogeneración conectado a un grupo inductor, del que se obtendrá energía eléctrica por la energía calorífica correspondiente.

Cada una de estas fases no está limitada de acuerdo con lo indicado, ya que caben multitud de combinaciones que darían resultado de acuerdo con la aplicación del método a una zona de bosque determinada, en tanto que no darían el mismo resultado si se aplicara el mismo criterio en una zona de bosque de distinta estructura o naturaleza. Por tanto, establecidas las formas generales de aplicación, cada caso particular necesitará adaptar el proceso indicado a sus condiciones específicas.

Con objeto de hacer mas clara la explicación que va a seguir, se acompaña un esquema en el que se determina mediante un diagrama de cuadros, los procesos según productos y finalidades ya expuestos anteriormente, que representan la esencia de la presente invención.

Dicho esquema muestra indicado por 1 el paso a) consistente en definir los caminos y puntos de cosecha, con 2 el paso b) consistente en recoger, fragmentar si fuera necesario, y empaquetar los subproductos para su transporte en el primer equipo de recolección; este tiene como subfunciones, las indicadas por 3, antes señalado por bl consistente en fragmentar empaquetar y transportar los productos a un

segundo punto, por 4 el b2 consistente en la recogida de los productos mediante una grúa de un vehículo, camión, remolque o cualquier combinación de éstos, con 5 el b3

consistente en el empaquetado de los productos tras su prensado mediante la prensa hidráulica dispuesta en el propio vehículo, con 6 el b4 que consiste en la muestra la posibilidad de que cada tipo de producto se recoja por separado, con 7 se indica la posibilidad de que la recogida sea por cualquier combinación de los indicados por 4 a 6, sin limitación alguna; con 8 se muestra el descrito por c) consistente en recoger los paquetes de residuos que serán posteriormente utilizados de acuerdo con sus características. Dicha recogida puede ser inmediata, diferida, selectiva, etcétera, de acuerdo con la finalidad específica. La siguiente fase del método consiste en el proceso de separación para la reutilización posterior de los productos previamente obtenidos, y que se señalan en el esquema por 9 consistente según d) en el proceso de separación de los productos contenidos en los paquetes de residuos, por 10 el cribado según di mediante una criba vibratoria inclinada determinante de separación de material, seleccionando los productos de volumen importante, por 11 el señalado con d2 consistente en la recogida de los productos sobrantes que se seleccionan por tamaño mediante una cinta transportadora que los hace llegar a un molino de la línea del sustrato; por 12 el señalado por d3, o sea el conducido de los materiales al molino de una línea del astillado; por 13 se indica el d4 por el cual alternativamente, se conducen los materiales a un horno continuo de carbón. Las partes señaladas por 14 a 17 muestran la utilización del resultado de cada proceso, correspondiendo el señalado por 14 a las fases el y e4 antes indicadas, para la fabricación de carbón vegetal; con 15 se muestra el indicado antes por e3 consistente en el sustrato, por separación de la madera de las hojas del material en el cribado, para el proceso de fermentación y obtención de sustrato; con 16 se muestra el

correspondiente a e2 o sea el astillado para fabricación de tablero aglomerado; con 17 se muestra el aprovechamiento indicado por e4 relativo a la biomasa, para la

conducción a un horno de cogeneración conectado a un grupo inductor, del que se obtendrá energía eléctrica.

La utilización de las distintas fases de este método, se derivan directamente de:

1. La estructura del bosque en sí mismo. No cabe el aprovechamiento de materiales que no se dan; por tanto en bosques de pino se obtiene menos sustrato que en los que combinan árboles de hoja caduca, y en éstos se producirá naturalmente menos ramaje que en los de hoja perenne que suelen poseer un sustrato de matorral de mayor espesura de acuerdo con ciertas condiciones particulares.

2. De la sistemática de las forma de recolección de los residuos correspondientes a cada tipo de explotación.

3. De las necesidades de aprovechamiento. Ello depende directamente, de las necesidades de la industria de la zona. Así, en regiones en que se fabriquen muebles o tableros, el astillado de la madera tenderá a la fabricación de tableros de aglomerado, en tanto que en otros casos de fabricará carbón o se aprovechará la energía en hornos de cogeneración.

4. Y especialmente del empaquetado. El empaquetado, como hemos indicado,

constituye la fundamental diferencia entre el granel, disperso o dispersable y por tanto de manejo no asequible, del producto empaquetado, que impide la dispersión, permite la recogida diferida, y la posibilidad de que el vehículo de transporte cargue más unidades de producto empaquetado que a granel, lo cual exigiría una inmediatez entre el momento de reunirse y el de recogerse. En resumen consiste en llevar a cabo la recogida de residuos leñosos procedentes de corta, poda arranque o limpieza de biomasa y compactación y empaquetado mediante prensa específica situada en vehículo autoportante o remolcado. Es susceptible de aplicación industrial, en la utilización de la biomasa forestal para aprovechamiento industrial de los subproductos obtenidos, así como para la generación de energía.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

1.- Método para el tratamiento de residuos agrícolas y forestales, de los que contienen partes leñosas, que comprende la selección, recogida y tratamiento de productos procedentes del campo o bosque, caracterizado por que comprende en una primera etapa las siguientes fases:

- recogida in situ de los residuos

- colocación en una máquina fragmentadora

- fragmentado de dichos residuos por cizallamiento,

- comprimido de dichos residuos - empaquetado en balas por compactación de los residuos

- transporte a factoría y en una segunda etapa comprende a su vez las siguientes fases:

- separación de los empaquetados, y

- astillado, - cribado, y/o

- molido de acuerdo con la naturaleza y usos de los respectivos subproductos, siendo dichos residuos residuos leñosos procedentes de corta, poda, arranque o limpieza de biomasa.

2.- Método, según la reivindicación 1 caracterizado por que la etapa previa al transporte a factoría comprende las fases,

- Definición de los caminos y puntos de cosecha (1),

- recogida de los residuos,

- fragmentado de dichos residuos,

- comprimido de dichos residuos, - empaquetado de los residuos fragmentados y comprimidos, - recogida de los paquetes.

3.- Método, según la reivindicación 2 caracterizado por que la recogida, fragmentado y empaquetado se realiza en un equipo de recolección (2) constitutivo de una prensa y una empaquetadora correspondiente;

4.- Método, según las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado por que los subproductos empaquetados se desplazan a un segundo punto en forma diferida en el tiempo.

5.- Método, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el prensado de los productos se realiza mediante una prensa hidráulica dispuesta en el propio vehículo o vinculada a el.

6.- Método, según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque la recogida y transporte a factoría se realiza por medio de un segundo vehículo (5);

7.- Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en factoría se lleva a cabo la separación de los productos contenidos en los paquetes de residuos (9).

8.- Método, según la reivindicación 7, caracterizada porque la separación se lleva a cabo mediante cribado mediante una criba vibratoria inclinada que determina la separación del material, seleccionando los productos de volumen importante (10).

9.- Método, según las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado por realizarse el molido en factoría de los productos obtenidos procedentes de los paquetes formados.

10.- Método, según las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que los productos sobrantes son seleccionados por tamaño mediante una cinta transportadora hasta un molino de la línea del sustrato (11).

11.- Método, según las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque los productos leñosos son condicidos al molino de una línea del astillado (12) de producción de astillas de madera para fabricación de tablero aglomerado.

12.- Método, según las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque los productos son conducidos a un homo continuo de carbón (13) de obtención de carbón vegetal.

13.- Método, según las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque la materia ligera, tras su separación de la madera se somete a un proceso de fermentación y obtención de sustrato vegetal (15).

14.- Método, según las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque la biomasa (17) es conducida a un horno de cogeneración conectado a un grupo inductor, para obtención de energía eléctrica calorífica (14).