Procedimiento de compostaje de materia orgánica y usos correspondientes.

Procedimiento de compostaje de materia orgánica, que comprende una etapa de preparación de una masa compostable en la que se ha mezclado materia orgánica con zapatos, que comprenden cuero curtido con sales de titanio. Los zapatos ayudan al compostaje de la materia orgánica, sobre todo en el caso de materia orgánica del tipo de deyecciones ganaderas, ya que hacen una función de material estructurante. Ello permite emplear los zapatos como sustitutos, totales o parciales, de los restos vegetales leñosos triturados que se emplean habitualmente como materiales estructurantes. Además, el compost obtenido tiene propiedades fertilizantes.

Procedimiento de compostaje de materia orgánica y usos correspondientes.

Campo de la invención La invención se refiere a un procedimiento de compostaje de materia orgánica, concretamente un procedimiento de compostaje en el que se incluyen zapatos en la masa compostable.

La invención también se refiere al uso de zapatos para compostar y al uso de un composta obtenido a partir de una masa compostable que comprende zapatos.

La invención se refiere asimismo a un zapato compostable.

Estado de la técnica

Se estima que durante el año 2015 se consumirán en el mundo más de 20.000 millones de pares de zapatos. La gran mayoría de ellos acabarán en un vertedero, o en una incineradora, lo que en ambos casos significa un impacto medioambiental considerable.

El cuero es una piel animal que ha sido sometida a un tratamiento para, entre otras cosas, evitar su descomposición, es decir, el cuero es un producto cuyo reciclaje es complejo, en particular cualquier tipo de reciclaje que incluya una biodegradación.

Usualmente el cuero es tratado con sales de cromo. Estos cueros son particularmente resistentes a la biodegradación, pudiendo estar incluso centenares de años sin degradarse. Son conocidos otros tratamientos del cuero, por ejemplo mediante fosfonio, ozaxolidina, glutaraldehido, extractos vegetales o resinas de metacrilato, algunos de los cuales tienen una mayor biodegradabilidad que los cueros tratados con sales de Cr.

Existe, sin embargo, la necesidad de desarrollar nuevas estrategias que permitan mejorar la biodegradación y, en particular, el compostaje de los zapatos.

En la presente descripción y reivindicaciones, con la expresión "compostable" debe entenderse que es apto para biodegradarse, en particular para biodegradarse aeróbicamente (es decir, en presencia de oxígeno) hasta obtener un compost.

La degradación de la materia orgánica en la naturaleza se debe fundamentalmente a la acción descomponedora de organismos que transforman esta materia en los componentes químicos que la conforman para su aprovechamiento. Dependiendo de la composición química de la materia orgánica y de las características y condiciones del entorno esta degradación será más o menos rápida.

En general, se considera que un producto o sustancia es biodegradable si puede descomponerse en sus elementos químicos que los conforman, debida a la acción de agentes biológicos, como plantas, animales, microorganismos y hongos, bajo condiciones ambientales naturales. La biodegradación es la característica de algunas sustancias químicas de poder ser utilizadas como sustrato por microorganismos, que las emplean para producir energía (por respiración celular) y crear otras sustancias como aminoácidos, nuevos tejidos y nuevos organismos.

La degradación de estos compuestos puede producirse por dos vías:

- degradación aerobia.

- degradación anaerobia.

Cuando se hace referencia al compostaje ya se están concretando las condiciones del medio y los organismos responsables de esta biodegradación, por lo que es necesario saber si la materia orgánica que se pretende degradar lo hace en estas condiciones. Se puede decir que el compostaje consiste en la degradación de la materia orgánica sólida por microorganismos, transformándola en una materia estabilizada, higienizada, denominada compost, que tiene un grado de mineralización que dependerá (entre otras cosas) del tiempo total de proceso.

A través del compostaje esta materia orgánica transformada se convierte en una especie de humus (compost) que sirve de soporte y fuente de nutrientes para las especies vegetales.

Se puede considerar, en consecuencia, que la biodegradabilidad de un material es condición necesaria para su compostabilidad, pero no es suficiente que éste se biodegrade para que el resultado de dicho proceso sea compost.

El compostaje es el proceso o la forma principal en que la naturaleza recupera y cierra el ciclo de la materia. Las condiciones clave son:

- Es un proceso de degradación biológica de la materia orgánica llevado a cabo por microorganismos: bacterias, hongos y actinomicetes.

- Estos microorganismos son aerobios, necesitan la presencia de oxígeno para desarrollar su actividad biológica.

- Es un proceso exotérmico, se libera energía en forma de calor.

- En el balance de masas del proceso hay un déficit hídrico.

Es evidente que aunque cualquier material orgánico sólido sería susceptible de ser degradado mediante el compostaje, no todos se comportarán de igual forma ni tendrán las mismas necesidades y requerimientos para que los microorganismos que desarrollan el proceso realicen su actividad degradativa en condiciones óptimas sobre esa materia orgánica. Por tanto, a la hora de pretender conocer las posibilidades de tratamiento de cualquier material orgánico mediante compostaje, es necesario conocer su grado de "compostabilidad" el cual dependerá principalmente de su composición química y de su estructura física.

Como se ha comentado para compostar cualquier material orgánico sólido es imprescindible que se den condiciones aerobias (presencia de oxígeno) en toda la masa, por lo que en la mayoría de los casos (deyecciones ganaderas, lodos de depuradora, restos de comida, etc…) se precisa mezclarlos con otro material que permita crear un entramado o matriz de microporos que permita el paso de aire al interior. Este material se conoce como "estructurante" y se suele emplear madera triturada por su lenta degradación, su capacidad de absorción de humedad, el aporte de carbono para corregir el equilibrio de nutrientes y la capacidad de escoger el tamaño de partícula más adecuado al que es triturada. Dependiendo de la zona de ubicación de una planta de compostaje el disponer de suficiente material estructurante de origen vegetal para realizar la gestión de los restos orgánicos que recibe puede ser una tarea difícil, entre otros factores por su estacionalidad.

La norma europea EN 13432 "Requisitos para embalajes recuperables a través de compostaje y biodegradación -Esquema de prueba y criterios de evaluación para la aceptación final de los embalajes", define las características que un material tiene que poseer para poderse definir "compostable". Según la UNE EN 13432, un material compostable debe ser convertible metabólicamente en anhídrido carbónico. Esta propiedad puede medirse con un método de prueba estándar, el método EN 14046 (publicado también como ISO 14885. biodegradabilidad en condiciones de compostaje controlado) . El nivel de aceptación es igual a 90% y se tiene que alcanzar durante menos de 6 meses.

Más información sobre el compostaje se puede encontrar en el artículo "Una introducción general al compostaje", de R. Plana, del libro "El Compostaje" Edit. Sociedad Española de Agricultura Ecológica. ISBN: 978-84-692-6 833-9, cuyo contenido se considera que forma parte del estado de la técnica conocido por un experto en la materia.

Sumario de la invención La invención tiene por objeto superar estos inconvenientes. Esta finalidad se consigue mediante un procedimiento de compostaje de materia orgánica, caracterizado porque comprende una etapa de preparación de una masa compostable en la que se ha mezclado zapatos, que comprenden cuero curtido con sales de titanio, con materia orgánica.

Efectivamente, se ha observado que el cuero tratado (o sea, curtido) con sales de titanio tiene un comportamiento mucho más favorable frente al compostaje. Así, estas pieles se degradan hasta un 50% a los 30 días, a temperatura constante y en medio líquido. De esta manera, se puede reducir en gran medida el impacto ambiental de los zapatos desechados, y el producto obtenido (el compost) puede ser aprovechado, con todas las ventajas del mismo.

La biodegradabilidad ha sido determinada de acuerdo con la norma ASTM D5209/92, donde la determinación de la biodegradación se da a través de la cuantificación indirecta del CO2 producido durante la degradación del material plástico por microorganismos presentes en aguas residuales procedentes de depuradoras municipales (ARM) , siendo la celulosa el patrón elegido para este tipo de estudios. Se utiliza el colágeno como patrón de referencia para el control de la correcta evolución del experimento y la interpretación de los resultados. Al comprobar la escasa capacidad del inóculo de ARM para degradar muestras de piel curtida se optó por la utilización...

1. Uso de zapatos que comprenden cuero curtido con sales de titanio, para su compostaje.

2. Uso de zapatos que comprenden cuero curtido con sales de titanio, como material estructurante para el compostaje de materia orgánica.

3. Uso de un compost obtenido a partir de una masa compostable que comprende materia orgánica y zapatos que, a su vez, comprenden cuero curtido con sales de titanio, como fertilizante.

4. Uso de zapatos que comprenden cuero curtido con sales de titanio, como sustituto total o parcial de restos vegetales leñosos triturados en el compostaje de una masa compostable que comprende materia orgánica. 5 - Uso según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque, dicha materia orgánica comprende deyecciones ganaderas, preferentemente estiércol vacuno.

6. Uso según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha masa compostable tiene más de un 40 % en peso de dicha materia orgánica. 7 - Uso según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque dicha masa compostable tiene entre un 10

y un 30% en peso de dichos zapatos.

8. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dichos zapatos comprenden una suela de un polímero termoplástico biodegradable. 9 - Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha suela es de un material del grupo formado por policaprolactona, ácido poliláctico, polibutilensuccinato, acetato de almidón/celulosa, poliuretano y mezclas de los anteriores. 10 - Uso según la reivindicación 9, caracterizado porque dicha policaprolactona comprende un aditivo del grupo formado por dioctil ftalato, polietilenglicol, nanoarcilla, sorbitoacetal y corcho.

11. Uso según la reivindicación 10, caracterizado porque dicha mezcla es una mezcla de policaprolactona con ácido poliláctico y polibulitensuccinato. 12 - Uso según la reivindicación 10, caracterizado porque dicha mezcla es una mezcla de policaprolactona con polietilenglicol.

13. Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha suela es de un material del grupo formado por polihidroxialcanoatos, politioésteres y propanodiol. 14 - Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha suela es de un material formado por mezclas de poliésteres alifáticos microbianos con almidón.

- Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha suela es de poli (hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) . 16 - Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha suela es de un copoliéster biodegradable. 17 - Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha suela es de una mezcla de almidón con fibras. 18 - Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque dichos zapatos comprenden un adhesivo de base acuosa. 19 - Uso según la reivindicación 18, caracterizado porque dicho adhesivo es un caprolactano. 20 - Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque dichos zapatos comprenden una plantilla y/o unos cordones de algodón..

21. Procedimiento de compostaje de materia orgánica, caracterizado porque comprende una etapa de preparación de una masa compostable en la que se ha mezclado zapatos, que comprenden cuero curtido con sales de titanio, con materia orgánica. 22 - Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque dicha materia orgánica comprende deyecciones ganaderas, preferentemente estiércol vacuno. 23 - Procedimiento según una de las reivindicaciones 21 ó 22, caracterizado porque dicha masa compostable tiene más de un 40 % en peso de dicha materia orgánica.

24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23 caracterizado porque dicha masa compostable tiene entre un 10 y un 30% en peso de dichos zapatos.

- Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, caracterizado porque comprende una etapa de trituración de dichos zapatos.

26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, caracterizado porque comprende una etapa de recirculación de partes de dichos zapatos no degradadas.

27. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 26, caracterizado porque dichos zapatos comprenden una suela de un polímero termoplástico biodegradable.

28. Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque dicha suela es de un material del grupo formado por policaprolactona, ácido poliláctico, polibutilensuccinato, acetato de almidón/celulosa, poliuretano y mezclas de los anteriores.

29. Procedimiento según la reivindicación 28, caracterizado porque dicha policaprolactona comprende un aditivo del grupo formado por dioctil ftalato, polietilenglicol, nanoarcilla, sorbitoacetal y corcho.

- Procedimiento según la reivindicación 29, caracterizado porque dicha mezcla es una mezcla de policaprolactona con ácido poliláctico y polibulitensuccinato.

31. Procedimiento según la reivindicación 29, caracterizado porque dicha mezcla es una mezcla de policaprolactona con polietilenglicol.

32. Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque dicha suela es de un material del grupo formado por polihidroxialcanoatos, politioésteres y propanodiol.

33. Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque dicha suela es de un material formado por mezclas de poliésteres alifáticos microbianos con almidón.

34. Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque dicha suela es de poli (hidroxibutirato-cohidroxivalerato) .

- Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque dicha suela es de un copoliéster biodegradable.

36. Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque dicha suela es de una mezcla de almidón con fibras.

37. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 36, caracterizado porque dichos zapatos comprenden un adhesivo de base acuosa.

38. Procedimiento según la reivindicación 37, caracterizado porque dicho adhesivo es un caprolactano.

39. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 38, caracterizado porque dichos zapatos comprenden una plantilla y/o unos cordones de algodón.