CÁPSULA PARA TRATAMIENTO DE AGUAS.

Cápsula para tratamiento de aguas, seleccionadas entre de regadío o aguas de medios de cultivo hidropónico,

que comprende un contenedor de material biodegradable e hidrosoluble que contiene en su interior una composición sólida que comprende P2O5, un agente generador de efervescencia y opcionalmente una mezcla de sales inorgánicas, orgánicas y/o compuestos nitrogenados.

Cápsula para tratamiento de aguas.

Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro del campo del tratamiento de aguas, y más en concreto, medios de tratamiento de aguas para regadío de cultivos en suelos e hidropónicos.

Antecedentes de la invención

El tratamiento de las aguas de regadío para cultivos en suelos o para producir medios de cultivo hidropónicos tiene el objetivo de adicionar al agua los nutrientes necesarios para el correcto desarrollo de los vegetales. El aporte de los nutrientes por vía húmeda se denomina fertirrigación y es la forma más eficaz de conseguir el aprovechamiento de los mismos además de ser suficientemente versátil como para utilizarse en explotaciones a gran escala y en el ámbito doméstico. Para preparar las soluciones de abonado se pueden emplear disoluciones concentradas de fertilizantes o abonos sólidos solubles dosificados para obtener las concentraciones finales óptimas. Si se usan disoluciones concentradas éstas se incorporan al caudal de agua principal en continuo, en cambio, si se utilizan abonos sólidos la solubilidad de los mismos se produce previamente en un depósito de agua y posteriormente se administra a los vegetales dicha disolución. En el caso de los cultivos hidropónicos la disolución de abonado es a su vez el medio de cultivo y las concentraciones de los nutrientes son muy inferiores a los cultivos en suelo.

Actualmente, en los sistemas de riego por goteo, se aplican al agua de regadío soluciones fertilizantes basadas en el empleo de ácidos inorgánicos fuertes (ácido nítrico, sulfúrico o fosfórico, etc.) en forma de disoluciones acuosas concentradas y contenidas en envases plásticos insolubles (habitualmente polietileno o polipropileno) que evitan la formación de obstrucciones en las conducciones por la formación de precipitados insolubles. La dosificación, tratamiento de los envases y sobre todo el manejo de estos productos tiene asociados algunos inconvenientes derivados de sus propiedades corrosivas, irritantes y potencialmente tóxicas.

Existe bibliografía que recoge formulaciones destinadas a la producción de abonos sólidos solubles complejos NPK, que son abonos con Nitrógeno, fósforo y Potasio asociados juntos como elementos base del abono, como por ejemplo US3197302 que divulga una composición fertilizante soluble que comprende un producto efervescente y un agente ácido para activar al primero que favorece la disolución de los componentes. Los compuestos efervescentes utilizados son bicarbonatos y/o carbonatos de sodio, potasio o amonio y como componente generador de la acidez se enumeran diversos ácidos orgánicos (oxálico, succínico, etc.) y sales de hidrógeno y dihidrógenofosfato (HPO42− y H2PO4 − respectivamente) de sodio, potasio y/o amonio.

Descripción de la invención

La invención se refiere a una cápsula fertilizante y descalcificante para tratamiento de agua para regadío que comprende un contenedor de material hidrosoluble que contiene en su interior una composición sólida que comprende P2O5 y agente generador de efervescencia como por ejemplo el bicarbonato de amonio, potasio o sodio.

Específicamente, la composición puede comprender también sales inorgánicas con la siguiente proporción, donde la suma de los % en peso de cada componente no exceda del 100%:

- P2O5 como generador de acidez que corresponde al anhídrido del ácido fosfórico, en una proporción que puede situarse entre el1yel50% en masa, preferiblemente entre el 0, 1 y el 35% y más preferiblemente entre el 0, 1 y el 20%,

- agente generador de efervescencia como por ejemplo el bicarbonato de amonio, potasio o sodio en una proporción en peso que puede situarse entre el 0, 1 y el 50% en masa, preferiblemente entre el 0, 1 y el 40% y más preferiblemente entre el 0, 1 y el 30%, y

- sales inorgánicas y compuestos nitrogenados capaces de aportar las unidades fertilizantes principales NPK y secundarias (Mg, S, etc.) comprendiendo elementos mayoritarios como, por ejemplo, Ca (NO3) 2, Mg (NO3) 2, (NH4) 2SO4, NaCl, MgCl2, NaNO3, CO (NH2) 2H3PO4, MgSO4, KNO3, K2SO4, NH4NO3, NH4 H2PO4, (NH4) 2HPO4, polifosfatos lineales, cíclicos, amónicos o sódicos, CO (NH2) 2 y los minoritarios: H3BO3, Na2MoO4, MgO, sales metálicas, quelatos de elementos de transición (Fe, Mn, Zn, Mo, Co, Cu, etc.) y en general cualquier otra que pueda aportar los elementos necesarios mayoritarios o minoritarios. La cantidad y proporción entre ellas se escogerá para conformar una mezcla que contengan unidades fertilizantes NPK deseadas. Dependiendo de la mezcla y su solubilidad el intervalo en el que se pueden encontrar en la cápsula abarcará desde el 0, 1 hasta el 99, 8% en masa, preferiblemente entre el 50 y el 99, 8% y más preferiblemente entre el 70 y el 99, 8%.

El empleo de anhídrido de ácido fosfórico, también llamado óxido de fósforo (V) o pentóxido de fósforo, aporta a la invención numerosas ventajas. En primer lugar, permite una capacidad de regulación del pH hasta valores muy ácidos (2 e inferiores) que no son alcanzables con las formulaciones de la patente conocida. En segundo lugar, su reacción con el disolvente, esto es, con el agua, empleado para preparar las aguas de regadío o lo medios de cultivos hidropónicos resulta ser muy exotérmica:

La energía liberada por esta reacción produce un incremento de temperatura en el medio que contrarresta la disminución de temperatura provocada por la disolución de tipo endotérmico de muchas sales nitrogenadas que componen los medios complejos NPK. En tercer lugar, el P2O5 es el único anhídrido sólido que puede generar un componente ácido compatible con la formulación de los fertilizantes o medios de cultivo NPK sin aportar elementos ajenos a su composición base.

Por otra parte, las ventajas del uso del P2O5 que se han enumerado anteriormente sólo resultan viables para nuestro campo de aplicación en combinación con un envoltorio hidrosoluble que sea una barrera eficaz frente a la humedad ambiental y los gases, asegurando su estabilidad química en el tiempo frente a la reacción de hidrólisis. El plástico hidrosoluble empleado en el recubrimiento permite la manipulación del producto sin ningún tipo de protección especial por parte del operario y se disuelve completamente en agua liberando el sólido contenido en su interior para que se produzca la reacción que generará la disolución ácida y fertilizante.

El plástico hidrosoluble se disuelve completamente en agua proporcionando compuestos que son en su totalidad biodegradables de acuerdo a diferentes normas de normalización UNE-EN-ISO y no resulta peligroso para el medio ambiente, siendo una fuente de materia orgánica metabolizable por los microorganismos.

La puesta en forma de los componentes se realiza en forma de pastilla envuelta en plástico hidrosoluble para que las burbujas de gas procedentes del agente de efervescencia aseguren la disgregación paulatina de la pastilla y la liberación al medio de la mezcla sólida de forma progresiva. Este tipo de liberación aporta diferentes ventajas:

- La primera es que los componentes del sólido autosoluble se ponen en contacto con el disolvente a una

velocidad tal que impide la formación de sobresaturaciones locales que produzcan precipitaciones hacia el

fondo del envase.

- La segunda es que se evita la formación de una proporción excesiva de burbujas y espuma que puedan producir incrementos de volumen significativos.

- La tercera es que impide el pasivado del P2O5 en contacto con el agua y también la liberación violenta de vapor de agua. Si el P2O5 sólido en polvo se pone en contacto con el agua se produce una reacción exotérmica violenta que lleva a la ebullición por el aumento de la temperatura del sistema. Si en cambio el P2O5 se compacta en una pastilla y se pone en contacto con el disolvente lo que se produce es la formación de una capa superficial de H3PO4 que impide el acceso del disolvente al resto del sólido, esto se conoce con el nombre de pasivado y el efecto es que la pastilla se torna insoluble pese a la gran afinidad del P2O5 por el agua.

Además la utilización del envoltorio basado en plástico hidrosoluble elimina la necesidad de manipular y gestionar cualquier tipo de envase que tendría que considerarse como un residuo peligroso por la contaminación con ácidos inorgánicos... [Seguir leyendo]

1. Cápsula para tratamiento de aguas caracterizada por que comprende un contenedor de material biodegradable e hidrosoluble que contiene en su interior una composición sólida que comprende P2O5, y un agente generador de efervescencia.

2. Cápsula para tratamiento de aguas según reivindicación 1 caracterizada por la composición sólida comprende también una mezcla de sales inorgánicas, orgánicas y/o compuestos nitrogenados.

3. Cápsula según reivindicación 2 caracterizada por que la composición sólida comprende: -P2O5, en una proporción que abarca desde 0, 1% en peso hasta el 50% en peso ambos incluidos, -un agente generador de efervescencia en una proporción que abarca desde el 0, 1% en peso al 50% en peso

ambos incluidos, -una mezcla de sales inorgánicas, orgánicas y/o compuestos nitrogenados en una proporción que abarca desde el 0, 1% en peso al 99, 8% en peso ambos incluidos, donde la suma de los % en peso de cada componente no exceda del 100%.

4. Cápsula según reivindicación 3 caracterizada por que la composición del interior de la cápsula comprende: -P2O5, en una proporción que abarca desde 1% en peso hasta el 20% en peso ambos incluidos, -una mezcla de sales inorgánicas, orgánicas y/o compuestos nitrogenados en una proporción que abarca

desde el 70% en peso al 98% en peso ambos incluidos, -un agente generador de efervescencia en una proporción que abarca desde el 1% en peso al 30% en peso ambos incluidos.

5. Cápsula según reivindicaciones 1-4 caracterizada por que el agente generador de efervescencia es bicarbonato alcalino.

6. Cápsula según reivindicaciones 1-4 caracterizada por que el agente generador de efervescencia es bicarbonato amónico.

7. Cápsula según reivindicaciones 1-4 caracterizada por que el agente generador de efervescencia es una mezcla de bicarbonato alcalino y amónico.

8. Procedimiento de tratamiento de aguas de regadío caracterizado por comprender la etapa de incorporar en el tanque de agua de regadío al menos una cápsula según reivindicación 1-7.

9. Procedimiento de tratamiento de aguas para producir medios de cultivo hidropónicos caracterizado por comprender la etapa de incorporar en el tanque de agua de recirculación o de producción del medio al menos una cápsula según reivindicación 1-7.