Nuevo procedimiento para reducir la DQO (Demanda Química de Oxígeno) de efluentes líquidos aceitosos de origen industrial,

basado en un sistema de fitorremediación constituido por un cultivo hidropónico de plantas de maíz en crecimiento sobre soportes de fibras de esparto en el interior de contenedores estancos convenientemente aireados, el cual, cuando es aplicado al tratamiento de taladrinas agotadas provenientes de la industria del mecanizado metálico, en sólo cinco días permite reducir la DQO a valores muy por debajo del nivel autorizado. El procedimiento es ventajoso respecto a los métodos tradicionales porque siendo un proceso ecológico de fitorremediación, con un residuo final biodegradable y reutilizable como fertilizante orgánico, es también más económico, al evitar el alto consumo de agua que supone la práctica común de dilución de los efluentes, o el alto coste de los biorreactores diseñados para el mismo fin

Procedimiento para la reducción de la DQO de efluentes líquidos aceitosos mediante fitorremediación con maíz-esparto; su aplicación al tratamiento de taladrinas agotadas.

El objeto de la presente invención es un nuevo procedimiento para reducir la DQO (Demanda Química de Oxigeno) de efluentes líquidos aceitosos de origen industrial, como son en particular las taladrinas agotadas provenientes de la industria del mecanizado metálico, basado en un sistema de fitorremediación constituido por un cultivo hidropónico de plantas de maíz en crecimiento sobre soportes de fibras de esparto en el interior de contenedores estancos convenientemente aireados. Cuando el efluente liquido contaminado se mantiene durante un tiempo en estos contenedores en contacto con el medio creado por el entramado de raíces de plantas de maíz enmarañadas en las fibras de esparto, se produce una importante disminución de su DQO, hasta valores que posibilitan su evacuación a los cauces fluviales o red de saneamiento sin infracción de las leyes medioambientales, siendo el residuo final del proceso, las raíces de maíz-esparto que quedan en los contenedores, totalmente biodegradable, pudiendo ser utilizado como fertilizante orgánico.

El procedimiento ha sido aplicado con éxito y demostrada su viabilidad técnica y económica en el caso particular de la descontaminación de taladrinas agotadas, que es un residuo liquido aceitoso generado principalmente por empresas de transformación mecánica del metal, que está considerado como residuo peligroso por la ley, y que en un porcentaje muy elevado es vertido directamente al medio diluido con agua, con el consiguiente perjuicio ambiental. Con el presente procedimiento se consigue reducir en poco tiempo la DQO de este tipo de efluente liquido peligroso desde los valores medios medidos en los deshechos, muy por encima de lo permitido por la normativa, hasta valores muy por debajo del limite de infracción, y con todas las ventajas que el proceso conlleva.

El proceso es ventajoso respecto a los métodos que actualmente se están ya aplicando para resolver la problemática de la elevada DQO de las taladrinas agotadas y, en general, de los efluentes industriales aceitosos, porque siendo un proceso ecológico, al basarse en una técnica de fitorremediación, con un residuo final biodegradable y reutilizable, es también mucho más económico, al evitar el gasto en infraestructuras y alto consumo de agua que supone la práctica común de dilución de dichos efluentes antes de su vertido final, o el alto coste de los últimos biorreactores específicamente diseñados para el mismo fin.

Campo técnico

El campo técnico en que se encuadra la presente invención es el de las técnicas de tratamiento de los efluentes líquidos aceitosos procedentes de la industria, a fin de reducir hasta niveles permitidos su grado de contaminación orgánica, cuantificado por el parámetro DQO (Demanda Química de Oxigeno), y, en concreto, las técnicas basadas en métodos de fitorremediación, por las que se utilizan diversos tipos de plantas para la descontaminación de aguas y suelos contaminados.

Estado de la técnica

Sobre el referido campo técnico de la invención cabe decir que no se conoce de la existencia actual de técnicas de fitorremediación utilizando plantas o partes de plantas de maíz (tallos, raíces,...) para el tratamiento de efluentes líquidos aceitosos de uso industrial, como es el caso de las taladrinas agotadas, o al menos no se han encontrado patentes al respecto tras búsquedas en bases de datos de cobertura mundial.

Sólo se han visto dos patentes sobre procedimientos de fitorremediación de efluentes utilizando plantas de maíz, pero con el fin de eliminar residuos o contaminantes distintos a los oleosos. Una es la patente china con número de publicación CN101492206A (prioridad 09/03/2009), relativa a un método para la depuración in situ de aguas subterráneas contaminadas con nitrógeno mediante tallos de plantas de maíz, caracterizado porque esta paja de maíz, o un hidrolizado de la paja de maíz, sirve como fuente de carbono para la desnitrificación y como coadyuvante de la flora de bacterias desnitrificante. La otra patente es una solicitud internacional PCT con número de publicación WO9636568, que ha dado lugar a una familia de patentes, relativa a un método para la eliminación de metales solubles de una fase acuosa, que comprende etapas en las cuales la solución con metales entra en contacto con la parte inferior de una planta terrestre, como puede ser en concreto maíz (reivindicación 16).

Aunque estos documentos presentan tecnologías de fitorremediación con plantas de maíz para el tratamiento biológico de aguas residuales, la finalidad perseguida y los sistemas utilizados son muy diferentes a los de la invención en cuestión, cuyo objetivo es conseguir que efluentes con alto contenido en aceites reduzcan su DQO por debajo de los valores permitidos, mediante un sistema no contemplado en ninguno de los casos anteriores, constituido por una serie de contenedores en los que se crea un entramado de raíces de plantas de maíz y fibras de esparto mediante un flujo adecuado de aire.

Uno de dichos efluentes más problemáticos son las taladrinas agotadas procedentes de la industria del mecanizado metálico, que por normativa deben de reducir su DQQ por debajo de limites establecidos antes de poder ser evacuadas al medio ambiente, y ha sido este tipo de liquido aceitoso residual sobre el que se ha aplicado y desarrollado experimentalmente la tecnología objeto de la presente solicitud de patente.

Las taladrinas forman parte de un grupo de productos pertenecientes al grupo de los fluidos de corte y mecanizado utilizados principalmente por las empresas de transformación mecánica del metal y que las utilizan básicamente para refrigerar y lubricar las zonas de contacto entre la pieza que se está fabricando y la herramienta. Las taladrinas mejoran el acabado superficial de la pieza y alargan la vida de la herramienta.

Las taladrinas están constituidas principalmente por aceites minerales y se comercializan de forma concentrada. Posteriormente son diluidas con agua en la propia empresa que las utiliza. Normalmente se utilizan emulsiones de taladrinas del 5%. Al cabo de cierto tiempo de utilización la taladrina pierde sus propiedades teniendo que ser sustituidas por nuevas. Estas "taladrinas agotadas" tienen que ser gestionadas debidamente, ya que están consideradas como residuo peligroso. Debido a ello su manipulación esta regulada por la Ley 20/1986, de 14 de mayo, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos y el Real Decreto 833/1988, de 20 de julio, por el que se aprueba, el Reglamento para la ejecución de la Ley 20/1986, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos.

Algunas empresas han incorporado sistemas para separar el agua de los aceites, de forma que el aceite puede ser gestionado por empresas autorizadas. Muchas otras empresas se deshacen de las taladrinas agotadas vertiéndolas diluidas a los sistemas de saneamiento o a los cauces fluviales. Incluso en el primer caso, no es posible separar completamente el aceite y el agua, generando un residuo liquido mucho menos concentrado en aceite, pero que no cumple con las especificaciones que marca la ley 10/1993 de 26 de octubre sobre vertidos líquidos industriales al sistema integral de saneamiento y con disposiciones locales mas exigentes, por lo que al final tienen que ser vertidos al sistema integral de saneamiento igualmente muy diluidos.

El problema que conlleva el diluir con agua las taladrinas agotadas, y en general los efluentes industriales líquidos aceitosos, a fin de rebajar la DQO a valores permitidos, es que el gasto de agua es extremadamente elevado.

Por ello en los últimos años se están introduciendo procedimientos biológicos llevados a cabo en biorreactores que son capaces de remediar las taladrinas hasta cumplir con la normativa vigente y ser vertidos sin problemas aparentes, sin embargo son procesos muy costosos y con problemas técnicos aun sin resolver.

En dicho sentido cabe destacar la patente española con número de publicación ES2264883B1, de la Universidad de Cádiz (prioridad 15-04-2005) , que propone un biorreactor para degradar residuos acuo-oleosos en reactores con biomasa inmovilizada. En ella se reconoce el coste elevado de desarrollo del proceso, debido a los materiales empleados y a las condiciones ambientales que es necesario crear para su correcto desarrollo, además, dado que las taladrinas también incorporan compuestos de naturaleza tóxica (trazas de metales,...

1. Procedimiento para la reducción de la DQO (Demanda Química de Oxígeno) de efluentes industriales líquidos aceitosos mediante fitorremediación con maíz-esparto, caracterizado por llevarse a cabo mediante la entrada de un caudal de efluente líquido aceitoso en contenedores estancos provistos de bombas de flujo de aire en los que crecen cultivos hidropónicos de plantas de maíz sobre soportes de fibras de esparto con aireación continua de las raíces, de modo que cuando el líquido contaminado se mantiene en contacto directo con el entramado de raíces de plantas de maíz enmarañadas en fibras de esparto creado en cada contenedor, se produce la degradación de la materia orgánica por proceso de fitorremediación, con la consiguiente disminución de la DQO del efluente a que se da salida, resultando en los contenedores un residuo de raíces de plantas de maíz y esparto que es biodegradable.

2. Procedimiento para la reducción de la DQO de efluentes industriales líquidos aceitosos mediante fitorremediación con maíz-esparto, según primera reivindicación, caracterizado porque cuando se aplica al tratamiento de taladrinas agotadas provenientes de la industria del mecanizado metálico, al cabo de cinco días de la puesta en contacto del efluente líquido aceitoso con el cultivo hidropónico aireado de raíces de planta de maíz enmarañadas con fibras de esparto, se reduce la DQO del líquido desde valores entorno a 2000 ppm hasta valores entorno a 500 ppm.

3. Procedimiento para la reducción de la DQO de efluentes líquidos aceitosos mediante fitorremediación con maíz-esparto, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el residuo resultante del proceso, el entramado de raíces de plantas de maíz y esparto, es utilizable tras un proceso de compostaje como fertilizante orgánico.