PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES AGROALIMENTARIOS E INDUSTRIALES QUE COMPRENDE UNA FASE DE BIODIGESTION MEDIANTE UNOS HONGOS FILAMENTOSOS.

Procedimiento de mejora de las prestaciones de los sistemas de depuración existentes mediante la reducción de la materia orgánica contenida en unos efluentes agroalimentarios e industriales transformando ésta en H2O y CO2

, caracterizado porque comprende:

a) una etapa de caracterización química del efluente,

b) una etapa de selección de las cepas de hongos filamentosos que permiten mantener una población viable de dichos hongos filamentosos en los efluentes,

c) una etapa de inoculación del medio por un inóculo fúngico que comprende por lo menos una de las cepas de hongos filamentosos seleccionada en la etapa b,

d) una etapa de biodigestión por dichos hongos filamentosos en cultivo libre en presencia de oxígeno

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04290830.

Solicitante: BIOVITIS S.A.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 15400 SAINT-ETIENNE-DE-CHOMEIL.

Inventor/es: BERTHON,JEAN-YVES, GRIZARD,DAMIEN.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 29 de Marzo de 2004.

Fecha Concesión Europea: 18 de Noviembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento biológico del agua, agua residual o... > C02F3/34 (caracterizado por los microorganismos utilizados)
  • C02F3/00R

Clasificación PCT:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento biológico del agua, agua residual o... > C02F3/34 (caracterizado por los microorganismos utilizados)

Clasificación antigua:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento biológico del agua, agua residual o... > C02F3/34 (caracterizado por los microorganismos utilizados)

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de tratamiento de los efluentes agroalimentarios e industriales que comprende una fase de biodigestión mediante unos hongos filamentosos.

La presente invención se refiere al campo del tratamiento de los efluentes industriales o agroalimentarios.

La mayoría de los vertidos industriales o agroalimentarios de efluentes líquidos susceptibles de alterar la calidad de las aguas están reglamentados en el ámbito de la legislación relativa a las instalaciones clasificadas para la protección del medio ambiente. El objetivo de esta reglamentación es la preservación de los riesgos e incidencias medioambientales, de cualquier naturaleza, relacionados con estas actividades.

En la actualidad, la mayoría de las fábricas de los sectores agroalimentarios o industriales disponen de sistemas de tratamiento de sus efluentes. Se trata lo más frecuentemente de estaciones de depuración biológica propias (procedimiento que consiste en mezclar el efluente con una masa o barros biológicos que se forman durante el tratamiento mediante bacterias depuradoras endógenas) o mediante lagunaje (procedimiento de depuración biológica en el que el efluente pasa un tiempo bastante largo, desde algunos días hasta varios meses, en unos estanques de estabilización o lagunas naturales o artificiales). En todos los casos, estos tratamientos generan inevitablemente unos lodos, es decir, unos residuos semi-sólidos que corresponden a la biomasa endógena depuradora nuevamente formada y a las materias orgánicas inertes no degradadas.

Esta materia orgánica constituye en sí una fuente de contaminación que no se elimina a fortiori mediante los procedimientos existentes puesto que los procedimientos de tratamientos actuales por aplicación de fases de digestión por unos microorganismos producen ellos mismos unos lodos constituidos esencialmente por materias orgánicas.

Se conoce a partir del documento WO 92/11210 un procedimiento de digestión de efluentes agroalimentarios ricos en glúcidos y en alcohol que comprende dos fases de las cuales una fase anaerobia es indispensable para el funcionamiento del procedimiento y que utiliza unos cultivos fijados (sobre un soporte sólido) de microorganismos bacterianos y/o fúngicos anaerobios y/o aerobios.

Además de que este procedimiento necesita la utilización de instalaciones específicas, este procedimiento es aplicable sólo a unos residuos pretratados.

Se conoce a partir de los documentos FR 2 815 028 y FR 2 796 376 un procedimiento de tratamiento de purines o efluente de ganadería que utiliza unos hongos filamentosos. Además de que éstos requieren asimismo unas instalaciones específicas y/o dedicadas, los procedimientos utilizados están destinados a disminuir la DQO (Demanda Química de oxígeno) y en razón de la sucesión de las fases de digestión aerobia y anaerobia éstos generan materia orgánica, denominada habitualmente lodo de depuración.

Se conoce a partir del documento FR 2359081 la utilización de cepas particulares de hongos filamentosos que tienen un aspecto floculante que permiten la recuperación y la valorización de la biomasa.

Se conoce a partir de Arnold J. L. et al., Water Research, ELSEVIER SCIENCE, Vol. 34, nº 15, la utilización de Galactomyces geotrichum para disminuir la demanda química de oxígeno y el contenido en materia orgánica de los efluentes de ensilado.

En todos los procedimientos descritos, cuando se utilizan unos hongos filamentosos, o bien los efluentes deben ser pre-tratados de manera específica (tratamiento en autoclave por ejemplo), modificación química, o bien las instalaciones deben ser modificadas de manera que permitan este tratamiento.

Aunque la idea de valorización predomina, se trata por ejemplo de producir unos polímeros, unos hidrocarburos a partir de residuos y no de orientarse hacia la simple eliminación en forma de H2O y de CO2, y no se trata de procedimientos de reducción de la materia orgánica, sino de procedimientos de transformación.

La presente invención se refiere a un procedimiento según la reivindicación 1.

El procedimiento según la invención es continuo.

Se trata de un procedimiento de optimización de los procedimientos de depuración existentes mediante la utilización de una etapa de biodigestión por unos hongos filamentosos en cultivo libre en presencia de oxígeno.

El procedimiento de la invención comprende:

a) una etapa de caracterización química del efluente,
b) una etapa de selección de las cepas de hongos filamentosos que permiten mantener una población viable de dichos hongos filamentosos en los efluentes,
c) una etapa de inoculación del medio por un inóculo fúngico que comprende por lo menos una de las cepas de hongos filamentosos seleccionada en la etapa b,
d) una etapa de biodigestión por dichos hongos filamentosos en cultivo libre en presencia de oxígeno.

Una de las ventajas del procedimiento según la invención es que permite mejorar las prestaciones de los sistemas de depuración existentes.

La adición del inóculo constituido por una biomasa fúngica en forma líquida o sólida permite, por un lado, limitar el vertido de contaminación hacia los medios naturales (suelo, aire y medios acuáticos) y, por otro lado, reducir el volumen de los lodos biológicos activados procedentes de la flora endógena. Los hongos o micetos son capaces de degradar una gran variedad de compuestos orgánicos. Por consiguiente, éstos aceleran el proceso de depuración puesto en práctica ya en las estaciones biológicas y las lagunas, y reducen los contenidos en sustancias orgánicas inertes o normalmente no biodegradables por la flora endógena. Atacarán asimismo la fracción orgánica que corresponde al exceso de lodos producidos inevitablemente durante la depuración biológica clásica.

Así, otra de las ventajas del procedimiento según la invención consiste en una disminución del coste de gestión de los lodos residuales de los sistemas de depuración existentes, costes relacionados con el esparcido, con la deshidratación, con la incineración y/o con el almacenamiento.

Además de las reducciones de DQO, DBO, MES y MVS, el sistema de depuración tiene asimismo por objetivo reducir las cargas en nitrógeno del efluente. En efecto, el nitrógeno, sea cual sea su naturaleza química, constituye al final la principal fuente de nitratos contaminantes. Los hongos filamentosos pueden actuar directamente a nivel de esta reducción de la carga nitrogenada porque poseen frecuentemente la propiedad de nitrificar (nitrógeno orgánico o amonio transformados en NO3 o NO2) y de desnitrificar (NO2 en N2 nitrógeno atmosférico inerte), incluso de co-desnitrificar (utilización de una fuente de nitrógeno diferente de NO2 para producir N2).

Con relación a un sistema bacteriano clásico de nitrificación desnitrificación ya puesto en práctica en una estación de depuración, los micetos permiten una mejor estabilidad del sistema debido a que un solo microorganismo, en este caso un hongo, realiza la cadena de reacciones químicas, mientras que con un sistema basado en unas bacterias, se necesita imperativamente la intervención de varias poblaciones que tienen unas condiciones inmejorables de crecimiento diferentes para efectuar estas reacciones, por ejemplo la acción combinada de Nitrosomonas, Nitrobacter, etc. Además,...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de mejora de las prestaciones de los sistemas de depuración existentes mediante la reducción de la materia orgánica contenida en unos efluentes agroalimentarios e industriales transformando ésta en H2O y CO2, caracterizado porque comprende:

a) una etapa de caracterización química del efluente,
b) una etapa de selección de las cepas de hongos filamentosos que permiten mantener una población viable de dichos hongos filamentosos en los efluentes,
c) una etapa de inoculación del medio por un inóculo fúngico que comprende por lo menos una de las cepas de hongos filamentosos seleccionada en la etapa b,
d) una etapa de biodigestión por dichos hongos filamentosos en cultivo libre en presencia de oxígeno.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque permite además la desnitrificación de los efluentes agroalimentarios e industriales mediante la biodigestión por unos hongos filamentosos en cultivo libre en presencia de oxígeno.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque es continuo.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los hongos filamentosos se seleccionan de entre las siguientes especies:

- Aspergillus phoenicis
- Chaetomium globotosum
- Galactomyces geotrichum
- Mucor hiemalis
- Paecilomyces variotii
- Fusarium equiseti
- Phoma sp.
- Trichoderma viride
- Penicillium chrysogenum

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la etapa de biodigestión tiene una duración mínima de 4 días.