Uso de lixiviados como sustrato principal para cultivos.

Uso de lixiviados como sustrato principal para cultivos.

La presente invención se refiere al uso de lixiviados procedentes de plantas de tratamiento de residuos e industrias agroalimentarias como sustrato principal de cultivos,

preferentemente de cultivos de tipo hidropónicos. En función de la materia orgánica que presenten los lixiviados de partida serán sometidos o no a procedimientos de fermentación anaeróbica. Dichos lixiviados pueden utilizarse además en combinación con residuos ganaderos u otros nutrientes que favorezcan el crecimiento de los cultivos.

La presente invención se refiere dentro del ámbito agrícola y va dirigida al uso de lixiviados procedentes de plantas de tratamiento de residuos sólidos urbanos procedentes del vertedero, de la biometanización y del compostaje; así como de industrias agroalimentarias sometidos a procesos de fermentación anaeróbica, como sustrato principal de cultivos, preferentemente de cultivos de tipo hidropónicos y riego gota a gota.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Los lixiviados son líquidos contaminantes producidos por la percolación del agua de lluvia a través de los residuos sólidos urbanos depositados en vertederos, de los procesos de compostaje, de las plantas de biometanización, o bien procedentes del prensado de la fracción orgánica en plantas industriales procesadoras de residuos. Estos líquidos han sido considerados hasta ahora como altamente contaminantes de las aguas superficiales, subterráneas y/o acuíferos de las zonas en donde se ubican dichas plantas o vertederos. Por dicho motivo, se plantea realizar un almacenamiento seguro de estos residuos líquidos contaminantes (lixiviados) para su posterior eliminación o realizar un tratamiento que haga que dichos residuos puedan ser valorizados y reutilizados, sin trazas de contaminación.

Dichos lixiviados son útiles como subproducto, especialmente, como fertilizantes o abonos para cultivos ya que presentan un alto contenido de materia orgánica, medida como demanda química de oxigeno (DQO). Así en el estado de la técnica es conocido que dichos lixiviados, tras ser sometidos a diferentes procesos físico-químicos para ajustar su contenido en materia orgánica y metales pesados a la legislación medioambiental y al tipo de cultivo, son utilizados como fertilizantes.

El desarrollo de los sustratos tiene su origen en el cultivo en contenedor o maceta. Desde que se introdujo el cultivo en contenedor o maceta, se planteó la necesidad de un cambio conceptual con respecto al cultivo tradicional en suelo, apareciendo los sustratos, en sus distintas variedades, para sustituir al suelo natural, en este caso, el sustrato, suele ser una mezcla de turba (soporte) con abono y/o nutrientes

constituyendo un material único. Sin embargo, en el cultivo hidropónico, o cultivo sin tierra en continentes diversos (canaletas, bandejas, etc), se utiliza un soporte sólido como medio de sustentación y enraizamiento de las plantas, y un sustrato que es la parte líquida que impregna al soporte, aportando el sustrato, los nutrientes y oligoelementos disueltos en el agua que se suministra a la planta. En este tipo de cultivos, la planta dispone en todo momento de los porcentajes adecuados de dichos nutrientes y oligoelementos, lo que supone además de un óptimo rendimiento desde el punto de vista de crecimiento, la ausencia de malas hierbas, así como microorganismos e insectos que puedan perjudicarlas.

En general, el preparador de sustratos busca materiales que sean uniformes y tiende a rechazar aquellos materiales que tienen una disponibilidad estacional o limitada, aquellos que presentan dificultades excesivas en su manejo, o aquellos que bajo ciertas circunstancias pueden resultar tóxicos para las plantas. En cuanto a las características físicas y químicas de los soportes, en general se busca que presenten una alta capacidad de retención de agua pero que al mismo tiempo sean porosos para facilitar la aireación de las raíces. Del mismo modo, resulta también importante que sean estables para que su vida útil sea larga y para que no afecten al pH y conductividad de la solución acuosa (sustrato) que aporta los nutrientes y oligoelementos a la planta.

En términos generales los sustratos se pueden clasificar en tres grupos: de síntesis química, naturales (orgánicos e inorgánicos) y mixtos (mezcla de los anteriores). Existen una gran variedad de sustratos en los tres grupos, todos ellos bien aceptados por los preparadores de sustratos. Sin embargo, la gran mayoría de estos materiales no proceden de la valorización de otros materiales.

Por lo tanto, existe en el estado de la técnica una necesidad de proveer nuevos sustratos para cultivos, preferentemente para cultivos hidropónicos o cultivos gota a gota, que permitan un óptimo crecimiento de los mismos.

Así, en la presente invención se describe el uso de lixiviados procedentes de plantas de tratamiento de residuos sólidos urbanos procedentes del vertedero, de la biometanización y del compostaje o de industrias agroalimentarias como sustratos para cultivos, preferentemente para cultivos hidropónicos y de riego gota a gota. En función del contenido en materia orgánica que presenten dichos lixiviados serán

sometidos o no a un proceso previo de fermentación anaerobia, filtrados y termo- estabilización, para ajustar las concentraciones de nutrientes, oligoelementos y metales pesados contaminantes, a las concentraciones exigidas por la legislación medioambiental.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe el uso de lixiviados procedentes de plantas de tratamiento de residuos sólidos urbanos procedentes de vertederos, de la biometanización y del compostaje e industrias agroalimentarias, como sustrato principal para cultivos. A partir de aquí, a dichos lixiviados se les denominará lixiviados de la invención. Dichos lixiviados, en función de su concentración en materia orgánica, que se medirá como DQO, serán sometidos o no a procedimientos de fermentación anaerobia.

En una realización preferida, si los lixiviados de la invención presentan una DQO menor de 2000 mg 02/L se utilizarán directamente como sustratos para cultivos con la única precaución de termo-estabilizarlo, mediante cualquiera de las técnicas existentes conocidas en el estado de la técnica, tales como pasteurización VAT o lenta, pasteurización a altas temperaturas durante un breve período (HTST, High Temperature/Short Time ), proceso a altas temperaturas (UHT, Ultra-High Temperature), etc. Dicha termo-estabilización va dirigida a la inactivación biológica de dichos lixiviados sin la eliminación de los nutrientes que contienen. Adicionalmente, se analizará su contenido en contaminantes tales como metales pesados, hasta alcanzar las proporciones exigidas por las normas de las leyes medioambientales.

En otra realización preferida, cuando los lixiviados de la invención presentan una DQO superior a 2000 mg02/L, preferentemente, superior a 7000 mg02/L, son sometidos a procesos de fermentación anaerobia y termo-estabilización, para su posterior uso como sustrato de cultivos. Valores de DQO superiores a 2000 mg02/L son considerados que presentan un contenido en carbono fermentable.

Los lixiviados de la invención no tienen metales pesados en cantidad suficiente que puedan ser considerados como contaminantes; no obstante si los tuviesen, deberán ser sometidos a diferentes procesos físico-químicos para ajustar su contenido en metales pesados a la legislación vigente. Con respecto a la materia orgánica si los

lixiviados presentan materia orgánica no fermentable no será necesario someterlos a tratamiento pero, si por el contrario, presentan materia orgánica fermentable, será necesario someterlos a un proceso fermentativo, preferentemente en condiciones anaerobias, para disminuir el contenido de materia orgánica fermentable hasta aproximadamente los 2.000 mg de O2/litro de DQO que es la cantidad de materia orgánica considerada como no fermentable, pudiéndose emplear entonces, mediante las diluciones correspondientes, según el tipo de cultivo como sustrato.

Por tanto, los lixiviados descritos en la presente invención no contienen metales pesados contaminantes y son útiles como sustrato principal para cultivos. En una realización preferida, dicho cultivo es preferentemente un cultivo de tipo hidropónico o un cultivo de tipo gota a gota.

A efectos de la presente invención, el término "lixiviado se refiere a un líquido producto de la descomposición de la materia orgánica procedente de las plantas de tratamiento de residuos, vertederos e industrias agroalimentaria de naturaleza no peligrosa que presenta nutrientes y oligoelementos necesarios para el crecimiento de las plantas y que si no reciben un adecuado tratamiento, se depositan en las fuentes de agua cercanas y producen la contaminación de los ríos, mares y fuentes de agua subterránea aprovechadas para el consumo humano. A efectos de la presente invención, los lixiviados procedentes de plantas de tratamiento de residuos e industrias agroalimentarias, para ser útiles como sustrato para cultivos, son sometidos, en caso de ser necesario, a tratamiento previo para eliminar los metales pesados y, para que la relación carbono/nitrógeno se encuentre dentro de los rangos permitidos por la legislación medioambiental.

1. Uso de lixiviados procedentes de plantas de tratamiento de residuos sólidos urbanos, residuos animales o vegetales o de industrias agroalimentarias como sustratos para cultivo.

2. Uso según la reivindicación 1 caracterizado por que el lixiviado presenta una demanda química de oxígeno (DQO) menor a 2000 mg de 02/L.

3. Uso según la reivindicación 1 caracterizado por que cuando el lixiviado presenta una DQO mayor a 2000 mg de 02/L se somete a un procedimiento de fermentación anaerobia.

4. Uso según la reivindicación 3 donde la fermentación anaerobia se lleva a cabo mediante microorganismos metanógenos.

5. Uso según la reivindicación 4 donde los microorganismos metanógenos se seleccionan de entre cualquiera de los siguientes: bacterias metanógenas y/o levaduras.

6. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 5 donde los microorganismos metanógenos son bacterias y se seleccionan de entre cualquiera de los siguientes géneros: Methan obacterium, Methan obrevibacter, Metano spiríllum y Methanosarcina, o combinaciones de los mismos.

7. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 donde el lixiviado procede de industrias agroalimentarias.

8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 donde el lixiviado está diluido o depurado para lograr un contenido en nutrientes y metales pesados apto para cultivos.

9. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 donde el lixiviado se usa en combinación con purines y/o aguas residuales.

10. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 donde el cultivo es un cultivo hidropónico.

11. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 donde el cultivo es un cultivo 5 de riego gota a gota.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

N.° solicitud:

Fecha de presentación de la solicitud: 21.05.2014 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

© lnt.CI.: C05F7/00 (2006.01)

C05F15/00 (2006.01)

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