PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE PURINES.

La presente invención es un procedimiento de tratamiento de purines que comprende la separación física sólido-líquido de un efluente líquido que contiene purines para generar una fracción sólida y una líquida

, la separación físico-química de la fracción líquida obtenida en la etapa anterior para obtener una fracción sólida y una líquida, electrocoagulación de la fracción líquida obtenida para obtener una fracción sólida y una líquida, y peletizado de las fracciones sólidas obtenidas en la suma de las etapas anteriores en presencia de materiales lígnicos o lignocelulosicos. El aglomerado sólido obtenido por peletizado ofrece un alto poder calorífico en la combustión, y el líquido resultante queda con un muy bajo contenido de compuestos nitrogenados y de restos de materia orgánica disuelta, fósforo y contaminantes orgánicos o metales pesados.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201331823.

Solicitante: INVERSIONES DE LAS CINCO VILLAS 2008, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ZARRALANGA PETRÍZ,José Luis, PLOU CEAMANOS,Marta Cristina, TOBARUELA DELGADO,Ignacio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento en varias etapas del agua, agua residual... > C02F9/08 (siendo por lo menos una de las etapas un tratamiento físico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla... > C02F1/56 (Compuestos macromoleculares)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla... > C02F1/463 (por electrocoagulación)
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PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE PURINES.

Fragmento de la descripción:

PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE PURINES

CAMPO DE LA INVENCiÓN La invención se encuadra en el sector técnico del tratamiento de purines, en la valorización de residuos procedentes de granjas en la industria agro ganadera.

ESTADO DE LA TÉCNICA La posibilidad de utilizar los purines como abono orgánico supone un beneficio para los ganaderos y para las tierras agrícolas. El problema se plantea en las denominadas áreas de alta concentración de explotaciones, donde no existe suficiente superficie agrícola próxima para una adecuada valorización de los purines como abono.

Para las zonas con alta concentración ganadera se contemplan procedimientos complementarios a una biodigestión anaeróbica para mejorar la gestión del nitrógeno del digestato, entre los que se incluyen la separación sólido-líquido y los tratamientos de eliminación o reducción-recuperación. Sin embargo, la presencia de altas concentraciones de metales pesados y restos de medicación, especialmente antibióticos, que actúan como agentes nocivos, provocan una disminución muy importante de la actividad de bacterias metaníferas, desnitrificantes y nitrificanles. Todo ello conduce a que el impacto ambiental del producto obtenido en las biodigestiones sea superior al previsto.

La gestión de las deyecciones, las emisiones de los suelos agrícolas después de la aplicación de estiércoles al campo, los sistemas de gestión de cosustratos, la generación y combustión del biogás, el compostaje de la parte sólida del producto final o la aplicación del digestato al campo siguen liberando cantidades apreciables de CH4, N20 , NOx que son considerados Gases de Efecto Invernadero (GEl) , además de otros contaminantes gaseosos, especialmente NH3 que es también causa de otros impactos como malos olores o problemas respiratorios y alérgicos .

Los sistemas y tratamientos descritos hasta la fecha se dirigen a obtener abonos orgánicos junto con aguas depuradas para diferentes fines. Si bien es cierto que reducen en parte la carga contaminante del residuo agroganadero líquido, lo consiguen mediante aplicación de técnicas de oxidación (electro-oxidación, ozono, peróxido de hidrógeno) o electro-desionización con un consumo energético apreciable, o bien por evaporación, con lo que parte de los gases disueltos escapan a la atmosfera sin control manteniendo niveles de emisión importantes si no se incluyen sistemas de recuperación adicionales.

La solicitud ES 2395664 A 1 describe un sistema de eliminación de impurezas de purines generados en las granjas de porcinos por electrooxidación con aprovechamiento del agua resultante, para convertirlo en un abono o fertilizante para las tierras. Dicha electrooxidación se complementa con una fase de filtrado de zeolita-carbón activo y una ósmosis inversa para separar las sales y el resto de impurezas del líquido. El procedimiento es un sistema floculado al que se dosifica el floculante tipo catiónico de "baja ionicidad" y con un peso molecular alto. Sin embargo esta solicitud no trata la eliminación de las emisiones en forma de CO2 equivalente, procedentes de la metanización del carbono existente en la fracción solida usada como abono orgánico y de la emisión de NOx por los compuestos nitrogenados existentes tanto en la fracción sólida como en la líquida, que se utiliza como agua de riego enriquecida en dichos compuestos nitrogenados. Por el contrario, la presente solicitud describe el uso de productos floculantes catiónicos que se presentan en dispersión acuosa o en forma de polvo granulado de "muy baja cationicidad" y de alto peso molecular, y por tanto de menor actividad global, apropiados para una electrocoagulación de mayor rendimiento que la electrooxidación descrita en la publicación.

La WO 2006134453 A 1 describe la fabricación de un fertilizante a partir del tratamiento de purines por electrolisis y con inyección de ozono. Este tratamiento no evita la metanización de la fracción orgánica del purín y por tanto no reduce la emisión de CO2 asociada a dicha metanización. Lo mismo sucede con la fracción nitrogenada presente en el fertilizante obtenido, ya que el tratamiento no reduce la emisión de GEl de base nitrogenada generados durante el tratamiento o tras su deposición en la superficie agrícola .

Existen procesos descritos en la técnica que se limitan a tratamientos biológicos,

térmicos, procesos con eliminación de gases de amoniaco y otros con sistemas de absorción o desorción. Otros describen aditivaciones para obtener reacciones químicas no electroquímicas incluso de celulosa y otros materiales, o bien tratamientos exclusivamente sobre la fracción líquida del purín proponiendo para ello la evaporación o la ósmosis inversa. Todos ellos permiten obtener fertilizantes que conservan la mayor

cantidad posible de nutrientes, mientras que la presente invención elimina los nutrientes nitrogenados y orgánicos y reduce las emisiones de GEl y de precursores de GEl.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN La invención es un procedimiento de tratamiento de purines, que comprende: la separación física sólido-líquido de un efluente líquido que contiene purines para generar una fracción sólida y una líquida; la separación físico-química de la fracción líquida obtenida en la etapa anterior para obtener una nueva fracción sólida y una líquida, preferiblemente por una coagulación y posterior floculación de las partículas sólidas obtenidas; la electrocoagulación de la fracción líquida obtenida en la etapa anterior para obtener una fracción sólida más y una líquida; y el peletizado de las fracciones sólidas obtenidas en todas las etapas anteriores en presencia de materiales lígnicos o lignocelulósicos.

La fracción líquida final queda con un muy bajo contenido de compuestos nitrogenados, generadores o precursores de GEl, y de restos de materia orgánica disuelta, fósforo y otros contaminantes inorgánicos como metales pesados, etc; y especialmente también de contaminantes orgánicos, tales como fauna y flora microbiana o fúngica, restos de medicación y materia orgánica en general. Se obtiene así un efluente tratado con carga contaminante altamente reducida y de menor impacto ambiental.

En una realización preferible, el procedimiento de la in vención comprende la etapa previa de añadir agua al efluente.

Cada una de las etapas se desarrolla de la forma siguiente:

Acondicionamiento: El efluente o residuo se acondiciona para conseguir la disolución suficiente de los elementos y compuestos solubles en agua. Si no tiene el grado suficiente de humedad para permitirlo o facilitar su trasiego, se añadirá agua suficiente. Para evitar la estratificación que se produce habitualmente durante el almacenamiento de este tipo de sustancias en depósitos debido a la diferente densidad de los componentes que las conforman, suele ser necesario realizar un proceso de homogeneización mecánica mediante un agitador.

Separación física sólido-líquido: Se separan los sólidos en deyecciones de consistencia liquida para generar dos fracciones distintas, una sólida y otra liquida. La fracción solida tiene una densidad mucho más elevada que las deyecciones originales. La fracción liquida contendrá todos los elementos nitrogenados disueltos, tanto sales como gases.

En esta etapa se consigue una reducción importante de la humedad en la fracción sólida reduciéndola hasta valores que pueden alcanzar concentraciones del orden de 25% al 40% en el sólido separado.

La fracción sólida se conduce hasta el siguiente punto de tratamiento y acondicionamiento de sólidos , mientras que la fracción líquida se dirige a una fase de separación físico-química.

Separación física-química sólido-líquido: La...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de tratamiento de purines, caracterizado por que comprende: a) separación física sólido-líquido de un efluente líquido que contiene purines, para generar una fracción sólida y una líquida; 5 b) separación físico-química de la fracción líquida obtenida en la etapa a) , para obtener una fracción sólida y una líquida; e) electrocoagulación de la fracción líquida obtenida en la etapa b) , para obtener una fracción sólida y una líquida; y

d) peletizado de las fracciones sólidas obtenidas en las etapas a) , b) y e) en 10 presencia de materiales lígnicos o lignocelulósicos.

2. Procedimiento, que comprende la etapa previa de añadir agua al efluente.

3. Procedimiento, en que la separación físico-química de la etapa b) comprende una coagulación y una floculación de las partículas sólidas obtenidas.

4. Procedimiento, en que dicha floculación comprende añadir aditivos floculantes catiónicos de cationicidad entre el 1% y el 30%, y peso molecular de 10 106 Da a

1.000 10' Da.

5. Procedimiento, en que dicha electrocoagulación de la etapa c) se realiza en presencia de iones A13+ o Fe (2+/3+)