WO2019106210A1 - Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales y utilización del producto así tratado como fertilizante - Google Patents

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Tula del Carmen YANCE CHAVEZ
Rosa Aligue Alemany
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Definitions

  • the present invention relates to a process for the treatment of organic animal waste, manures and slurry, in particular of animals kept in cattle farms, as well as to the use of the product obtained by said treatment as liquid fertilizer of direct application with irrigation on the crops.
  • the invention provides a process for the treatment of organic animal waste, manures and slurry, in particular of animals kept in cattle farms and, in a second aspect, to the use of the product obtained by said treatment as liquid fertilizer of animals. direct application with irrigation on crops.
  • the manures are formed by solid, liquid droppings and livestock beds.
  • the slurry is the liquid coming from the mixture of cattle urine in stall with the liquids that flow from the manure.
  • an average daily production of solid and liquid litter equivalent to 7% of the live weight of the animal is accepted, although it depends on various factors that cause fluctuations in this value.
  • pig manure has highly variable chemical characteristics that depend on numerous factors, among which find the type of farm of origin (fattening, improvement, closed cycle), the type of feeding, the form of separation, the storage of excrement and the management of water on the farm, which affects the final dilution of the slurry.
  • table 1 shows the diversity of pig slurry according to its origin:
  • This variability in the characteristics of pig slurry means that its use as a direct fertilizer entails certain problems, such as possible contamination of aquifers by elements such as phosphorus and nitrogen, which cause the eutrophication of these bodies of water. underground
  • a method for reducing the pollutant load of the slurry comprising the steps of: anaerobic digestion of the slurry; separation of the solid matter from the digested slurry and distillation of the clarified liquid slurry, obtaining a final liquid slurry with lower pollutant load.
  • ES2153739A1 describes a method for the treatment of slurry comprising a first stage of mechanical separation of the solid fraction from the rest of the slurry; a second stage in which the conditioning of the liquid resulting from the first stage is carried out by oxidation with ozone and neutralization with nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid or other acid, until obtaining a pH of the slurry between 2 and 6; and a third stage of distillation of the liquid from the second stage separating the water from the salts present in the liquid.
  • the present invention solves these disadvantages of the known processes by providing a process for the treatment of organic animal waste, manures and slurry, which makes it possible to obtain a final fertilizer product. more efficient and flexible in singing to its possibilities of use, in particular obtaining a liquid fertilizer that can be applied by fertirrigation.
  • the treatment process of these animal organic wastes of the invention comprises the following steps: i) Crush the slurry and manure mixture to a solids size of less than 2 mm and add a dispersant and a moistener to the crushed mixture, obtaining a dispersion in solution and a correct disintegration of the solids;
  • step i) Since initially the average size of the manures is very variable, for example from 1 mm to 200 mm, the trituration of step i) up to a solids size of less than 2 mm makes it possible to achieve a suitable mixture for the subsequent processing steps.
  • this crushing step is carried out using a continuous solid crusher or in-line diffuser.
  • the application to the ground mixture of a dispersant and a moistener in step i) allows to obtain a dispersion in the solution and a correct disintegration of the solids.
  • the amount of dispersant to be applied to the mixture is in the range of 0.5 to 2% by weight.
  • dispersants in the process of the invention one or more commercial dispersants can be used, for example, Tamol® type NN986, Pluronics® TDS, Morwet® D-425, and the like.
  • the dispersants employed in the process of the invention are humic substances, such as humic and / or fulvic acids and / or derivatives thereof.
  • humic substances such as humic and / or fulvic acids and / or derivatives thereof.
  • the addition of humic substances as a dispersing agent is well known in the literature (see for example "Humic acids, extraction forms and uses.” Ing. Irina Pedroso Rodr ⁇ guez, Dr. Felix Juan Dom ⁇ nguez Alonso, University of Matanzas, 2006). The addition of this dispersant allows the mixture to remain homogeneous, avoiding the formation of lumps or unmixed residues.
  • the addition of a moistener is also envisaged at this stage.
  • a moistener such as Agnique ® PE TSP 16TE and the like.
  • the amount of moistener to be applied to the mixture is in the range of 0.1 to 2% by weight.
  • the mixture is treated by ultrasonic sonication in step i), for example by means of a 100 kW sonicator.
  • this treatment allows a decrease in the solids size below 50 p.m. and also and will break the cells that may have formed due to the growth in the microorganism rafts.
  • the process of the invention results in a fertilizer for fertigation and this has to be packed and stored for a certain time.
  • the application of ultrasounds makes it possible to avoid the need to add preservatives to the final product for storage, thus allowing said product to be classified as ecological.
  • the inflow of the dispersed mixture to the sonicator is approximately 1,500 liters / h to ensure correct sonication.
  • the C: N ratio of the organic material in the storage rafts is from about 2 to 7
  • step ij) of the process of the invention is the C: N ratio of the sonicated mixture is increased to at least 15 by the addition of carbon-rich organic matter.
  • the organic matter rich in carbon is preferably selected from among vegetable waste, for example prunings, leonardites, carbons or carbon derivatives, monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, organic acids, glycerins or fatty acids, preferably leonardites, glycerin or polysaccharides.
  • the acid added in step iv) can be an inorganic acid, preferably selected from the group consisting of sulfuric or phosphoric acids, an organic acid, preferably selected from the group consisting of citric, gluconic, or formic acids or any type of fulvic acid .
  • the amount of acid to be added will depend on the pH of the mixture, the target pH being between 4.5 and 6.5, as mentioned above.
  • activated carbon is added to it.
  • the amount of carbon to be added to the mixture is 2% by weight.
  • Activated carbon is able to retain or adsorb these substances without generating byproducts that can be toxic or pharmacologically active.
  • Gonzalo Prados Joya Water Treatment for the Elimination of Antibiotics -Nitroimidazoles- by Adsorption on Activated Carbon and Advanced Oxidation Technologies (Editorial of the University of Granada DL: GR 1547-2010, ISBN: 978- 84-693-0696-3, 2010).
  • step v) of the process of the invention causes an imbalance in the C: N ratio of 15 sought.
  • the invention provides for the addition of biogenic polyamines, in particular putrescine, spermidine and cadaverine, to provide organic nitrogen.
  • the biogenic polyamines are added in a proportion of 2 to 5% by weight.
  • the biogenic polyamines provided are stabilized or fixed in galactomannans, such as guar gum or garrotin gum, in order to increase their stability and prevent their degradation.
  • galactomannans such as guar gum or garrotin gum
  • the addition of polyamines stabilized with galactomannans, such as guar gum or garrotin gum makes it possible to obtain a stable fertilizer product in storage with the necessary viscosity for its application directly with the irrigation water and without the appearance of precipitates in its breast.
  • the addition of these polyamines stabilized with galactomannans makes it possible to facilitate the C: N ratio specified above, due to the polysaccharide nature of the galactomannans.
  • this includes step vi) of adjusting the viscosity of the fertilizer product obtained in the previous steps with in order to facilitate its application directly with irrigation water, in particular by providing a fertilizer that maintains its homogeneity, avoiding the precipitation of its components in short and medium periods of time, for example from 1 to 12 months.
  • xanthan gum and guar gum are used as viscosity adjusting agents. The amount of these agents to be applied will vary depending on the viscosity of the product obtained in steps i) a) and the viscosity necessary for application with irrigation water, this amount can range between 0.1 and 3% in weigh.
  • the invention also relates to the use of the product obtained by the process described above as liquid fertilizer applied by fertigation, directly with irrigation, on crops.
  • the amount per hectare of the fertilizer product obtained according to the invention applied to the crops depends on the type of crop.
  • the quantity per hectare of the fertilizer product applied by fertirriga Terms oscillates between 100 and 200 liters per day of irrigation, being able to carry out the irrigation between 2 and 3 times per week.
  • This amount is much lower than the amount of slurry not treated with the method of the invention that would be necessary to obtain similar fertilization results, this reduction being approximately of the order of 1,000 cubic meters less per hectare of crop.
  • Example 1 Effect of the C: N ratio in the fixation of nitrogen as organic nitrogen when applied to the soil.
  • N The application of the products with different proportions of C: N was carried out in a soil without plants.
  • the doses were 10% on the amount of soil.
  • He G1 to G4 were allowed to stand for 7 days under controlled conditions of temperature 25 ° C and relative humidity 80% and the organic nitrogen of the soil was quantified using the DUMAS method using a TruMacN, with a detection limit of 20 ppm.
  • the method involves the complete calcination of the soil with the applied product and the analysis at different wavelengths for the different compounds to be analyzed.
  • Example 2 Effect of the C: N ratio in the fixation of nitrogen as organic nitrogen when applied to the soil.
  • Four different products L1 to L4 were formulated according to the procedure described above using the following raw materials:
  • N was carried out in a soil without plants.
  • the doses were 10% on the amount of soil.
  • G1 to G4 were allowed to stand for 7 days under controlled conditions of temperature 25 ° C and relative humidity 80% and the organic nitrogen of the soil was quantified using the DUMAS method by means of a TruMacN as in example 1.
  • Example 3 Effect of pH on nitrogen loss by volatilization.
  • Example 4 Effect of the use of wetting agents and dispersants The following products were obtained by applying the method of the invention: Formula 4.1:
  • Example 6 Effect of the addition of activated carbon to retain antibiotics.
  • Activated charcoal has the function of retaining the antibiotics present in slurry, and, therefore, inactivates the function of antibiotics in soils / crops / etc. From the data shown in table 7 below it is verified that, with a slurry + manure not processed with the method of the invention applied to the soil, the concentration of microorganisms existing therein decreases notably due to the effect of said antibiotics. On the contrary, when the product is applied according to the invention, said decrease is not so pronounced thanks to the inactivation of the antibiotics by said process. Table 7

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Abstract

La presente invención proporciona un proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, en particular de animales estabulados en explotaciones ganaderas, así como la utilización del producto obtenido mediante dicho tratamiento como fertilizante líquido de aplicación directa con el riego sobre los cultivos, donde el proceso conlleva etapas de trituración, sonicación y equilibrado de la proporción C:N.

Description

PROCESO DE TRATAMIENTO DE DESECHOS ORGÁNICOS ANIMALES Y UTILIZACIÓN DEL PRODUCTO ASÍ TRATADO COMO FERTILIZANTE
La presente invención se refiere a un proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, en particular de animales estabulados en explotaciones ganaderas, así como a la utilización del producto obtenido mediante dicho tratamiento como fertilizante líquido de aplicación directa con el riego sobre los cultivos.
Así, en un primer aspecto, la invención proporciona un proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines en particular de animales estabulados en explotaciones ganaderas y, en un segundo aspecto, a la utilización del producto obtenido mediante dicho tratamiento como fertilizante líquido de aplicación directa con el riego sobre los cultivos.
El nivel de estiércoles y purines procedente de animales estabulados en granjas o explotaciones ganaderas, por ejemplo cerdos, vacas, caballos, etc., se ha visto incrementado en los últimos años como consecuencia de los cambios en las explotaciones ganaderas. Con ello ha crecido la necesidad de reutilizar estos residuos en la agricultura como alternativa a la fertilización orgánica tradicional con estiércol seco clásico (Giardini et al., Effect of poultry manure and mineral fertilise on the yield of crops, J. AGRIC, SCI. 72 161 -164. 1992).
Los estiércoles están formados por las deyecciones sólidas, líquidas y las camas del ganado. Los purines son el líquido procedente de la mezcla de orinas del ganado en estabulación con los líquidos que fluyen del estercolero. Según la Agencia Extremeña de la Energía y en cuanto a la producción de estiércoles y purines, en general se acepta una producción media diaria de deyecciones sólidas y líquidas equivalentes al 7% del peso vivo del animal, aunque depende de diversos factores que provocan fluctuaciones de este valor.
Por otra parte, por ejemplo los purines de cerdo tienen características químicas altamente variables que dependen de numerosos factores, entre los que se encuentran el tipo de granja de procedencia (de engorde, de mejora, de ciclo cerrado), el tipo de alimentación, la forma de separación, el almacenamiento de los excrementos y la gestión del agua en la explotación, que incide en la dilución final de los purines. A este respecto, véase por ejemplo la tabla 1 , donde se muestra la diversidad de los purines de cerdo según su procedencia:
Tabla 1
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Esta variabilidad de las características de los purines de cerdo, por ejemplo, hace que su uso como fertilizante directo conlleve ciertos problemas, tales como posibles contaminaciones de acuíferos por elementos tales como el fósforo y el nitrógeno, que provocan la eutrofización de estas masas de agua subterráneas.
Para evitar este tipo de problemas, se han desarrollado diversos procesos de tratamiento de este tipo de materiales, por ejemplo el secado térmico, el compostaje, tratamientos biológicos, fermentaciones cogenerativas, y similares.
Así, por ejemplo de la solicitud internacional W02005028382A1 se conoce un procedimiento para reducir la carga contaminante de los purines que comprende las etapas de: digestión anaerobia del purín; separación de la materia sólida del purín digerido y destilación del purín líquido clarificado, obteniéndose un purín líquido final con menor carga contaminante. Por su parte, la ES2153739A1 describe un procedimiento para el tratamiento de purines que comprende una primera etapa de separación mecánica de la fracción sólida del resto del purín; una segunda etapa en la que se lleva a cabo el acondicionamiento del líquido resultante de la primera etapa por oxidación con ozono y neutralización con ácido nítrico, ácido fosfórico, ácido sulfúrico u otro ácido, hasta obtener un pH del purín entre 2 y 6; y una tercera etapa de destilación del líquido procedente de la segunda etapa separándose el agua de las sales presentes en el líquido. Aunque en algunos de estos procedimientos conocidos es posible reutilizar energéticamente parte de los residuos generados, por ejemplo en forma de biogás, siguen siendo procesos poco rentables que conllevan caras instalaciones en las que la energía invertida no está compensada por el producto obtenido.
Por otra parte, en el caso particular de los purines, su aplicación directa como fertilizante conlleva ciertas desventajas, entre las cuales se pueden señalar las siguientes:
• Contienen muy poca materia seca, así que aunque proporcionalmente contengan grandes cantidades de nitrógeno y fósforo sobre materia seca, en realidad son muy pobres como fertilizantes. Esto provoca que no sea rentable su aplicación como tal si es necesario transportarlo lejos del lugar de producción.
• Su pH es muy alto, lo que permite la volatilización del nitrógeno amoniacal, reduciendo aún más el poder fertilizante.
• Contiene cantidades importantes de sólidos. Esta característica implica que su aplicación deba realizarse por aspersión con una cuba o por deposición con tubos colgantes de una cuba. Esto encarece su aplicación, reduciendo aún más su valor como fertilizante.
• Contiene cantidades importantes de nitrógeno amoniacal en un volumen grande de agua. El nitrógeno amoniacal será transformado en nítrico por los microorganismos del suelo y este, debido a su carga, se lixivia muy fácilmente hacia las partes profundas de la tierra, generando contaminación.
• La relación C:N de los purines es muy baja, por lo que el N será difícilmente fijado en materia orgánica y retenido.
Además, el hecho de que se deba aplicar utilizando tractores implica que su aplicación solo se pueda llevar a cabo en aquellos momentos en que no hay cultivos o cuando éstos son jóvenes, momento en que no existe una gran demanda de nutrientes y las plántulas no son capaces de asimilar todo el fertilizante aplicado. Debido a las características del purín, el fertilizante no queda retenido en la tierra a la espera de que la planta crezca y pueda ser aprovechado. Debido a que la relación C:N es exageradamente pequeña, este elemento no va a poder ser utilizado por los microorganismos del suelo para generar nitrógeno orgánico y esto, junto al gran volumen de agua que acompaña estos elementos, ayuda al filtrado hacia tierras más profundas, donde cada vez hay menos materia orgánica y son más difíciles de retener, finalmente llegarán a las masas de agua subterráneas contaminándolas y eutrofizándolas.
La presente invención soluciona estas desventajas de los procedimientos conocidos proporcionando un proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, que permite obtener un producto fertilizante final más eficiente y flexible en canto a sus posibilidades de uso, en particular obteniendo un fertilizante líquido que se puede aplicar por fertirrigación.
Así, previa acumulación de los purines y estiércoles en balsas al efecto, el proceso de tratamiento de estos desechos orgánicos animales de la invención comprende las siguientes etapas: i) Triturar la mezcla de purines y estiércoles hasta un tamaño de sólidos inferior a 2 mm y añadir a la mezcla triturada un dispersante y un mojante, obteniéndose una dispersión en solución y una correcta disgregación de los sólidos;
¡i) Aplicar ultrasonidos (sonicación) a la mezcla dispersada para, por un lado, conseguir un tamaño de sólido inferior a 50 pm y, por otra parte, romper físicamente las células de posibles microorganismos presentes en la mezcla;
iii) Aumentar la relación C:N de la mezcla sonicada hasta una relación C:N de al menos 15 mediante la adición de materia orgánica rica en carbono;
iv) Homogeneizar la mezcla así obtenida y añadir un ácido hasta un pH de entre 4,5 y 6,5,
v) Añadir a la mezcla homogeneizada carbono activado y reequilibrar la relación C:N mediante la adición de nitrógeno orgánico en forma de poliaminas biogénicas y
vi) Molturar la mezcla obtenida en fase líquida para obtener un tamaño de partícula de 10 a 20 pm.
Dado que inicialmente el tamaño medio de los estiércoles es muy variable, por ejemplo de 1 mm a 200 mm, la trituración de la etapa i) hasta un tamaño de sólidos inferior a 2 mm permite conseguir una mezcla adecuada para las etapas de procesamiento posteriores. En una realización de la invención, esta etapa de trituración se lleva a cabo empleando una trituradora de sólidos en continuo o difusor en línea. La aplicación a la mezcla triturada de un dispersante y un mojante en la etapa i) permite obtener una dispersión en la solución y una correcta disgregación de los sólidos. Preferentemente, la cantidad de dispersante a aplicar a la mezcla está en el rango del 0,5 al 2% en peso. Como dispersantes en el proceso de la invención se pueden utilizar uno o más dispersantes comerciales, por ejemplo tipo Tamol® NN986, Pluronics® TDS, Morwet® D-425, y similares.
En una realización preferente, los dispersantes empleados en el proceso de la invención son sustancias húmicas, tales como ácidos húmicos y/o fúlvicos y/o derivados de los mismos. A este respecto, la adición de sustancias húmicas como agente dispersante es bien conocida en la bibliografía (véase por ejemplo“Ácidos húmicos. Formas de extracción y usos”. Ing. Irina Pedroso Rodríguez, Dr. Félix Juan Domínguez Alonso, Universidad de Matanzas, 2006). La adición de este dispersante permite que la mezcla de mantenga homogénea, evitando que se formen grumos o restos no mezclados.
Por su parte, en esta etapa también se prevé la adición de un mojante, tal como Agnique ® PE TSP 16TE y similares Preferentemente, la cantidad de mojante a aplicar a la mezcla está en el rango del 0,1 al 2% en peso.
Una vez adicionados el dispersante y el mojante, la mezcla se trata por sonicación con ultrasonidos en la etapa ¡i), por ejemplo mediante un sonicador de 100 kW. Como se ha indicado anteriormente, este tratamiento permite una disminución del tamaño de sólidos inferior al 50 pm y también y va a romper las células que se han podido formar debido al crecimiento en las balsas de microorganismos. Es de señalar que el proceso de la invención tiene como resultado un fertilizante para fertirrigación y éste ha de ser envasado y guardado durante cierto tiempo. En este contexto, la aplicación de ultrasonidos permite evitar la necesidad de añadir conservantes al producto final para su almacenamiento, permitiendo así que dicho producto pueda clasificarse como ecológico.
En una realización de la invención, el flujo de entrada de la mezcla dispersada al sonicador es de aproximadamente 1.500 litros/h para asegurar una correcta sonicación.
Dado que la relación C:N del material orgánico en las balsas de almacenamiento es de aproximadamente 2 a 7, en la etapa i¡¡) del procedimiento de la invención se aumenta la relación C:N de la mezcla sonicada hasta al menos 15 mediante la adición de materia orgánica rica en carbono. Para ello, la materia orgánica rica en carbono se selecciona preferentemente de entre desechos vegetales, por ejemplo restos de podas, leonarditas, carbones o derivados de carbones, monosacáridos, disacáridos, polisacáridos, ácidos orgánicos, glicerinas o ácidos grasos, preferentemente leonarditas, glicerina o polisacáridos.
El ácido adicionado en la etapa iv) puede ser un ácido inorgánico, preferentemente seleccionado del grupo consistente en los ácidos sulfúrico o fosfórico, un ácido orgánico, preferentemente seleccionado del grupo consistente en los ácidos cítrico, glucónico, o fórmico o cualquier tipo de ácido fúlvico. La cantidad de ácido a adicionar dependerá del pH de la mezcla, siendo el pH objetivo de entre 4,5 y 6,5, tal como se ha mencionado anteriormente.
Una vez estabilizada la mezcla, a ésta se añade carbono activado. En una realización preferente, la cantidad de carbono a añadir a la mezcla es de 2% en peso.
Debido al tratamiento con fármacos aplicado a los animales, especialmente antibióticos, los residuos procedentes de las granjas pueden contener residuos de estos productos, que no son deseables para un fertilizante puesto que pueden afectar a microorganismos beneficiosos del suelo o de los cultivos, tales antibióticos se eliminan en lo posible según la invención mediante el uso de carbono activado. El carbono activado tiene es capaz de retener o adsorber estas sustancias sin generar subproductos que puedan resultar tóxicos o farmacológicamente activos. A este respecto, véase por ejemplo Gonzalo Prados Joya, Tratamiento de Aguas para la Eliminación de Antibióticos -Nitroimidazoles- mediante Adsorción sobre Carbón Activado y Tecnologías Avanzadas de Oxidación (Editorial de la Universidad de Granada D.L.: GR 1547-2010, ISBN: 978-84-693-0696-3, 2010).
La adición de carbono en la etapa v) del proceso de la invención provoca un desequilibrio en la relación C:N de 15 buscada. Para reequilibrar esta proporción, la invención prevé la adición de poliaminas biogénicas, en particular putrescina, espermidina y cadaverina, para aportar nitrógeno orgánico. En una realización, las poliaminas biogénicas se adicionan en una proporción del 2 al 5% en peso.
En otra realización, las poliaminas biogénicas aportadas están estabilizadas o fijadas en galactomananos, tales como goma guar o goma garrotín, con el fin de aumentar su estabilidad y evitar su degradación. En esta realización, la adición de poliaminas estabilizadas con galactomananos, como goma guar o goma garrotín, permite obtener un producto fertilizante estable en almacenamiento con la viscosidad necesaria para su aplicación directamente con el agua de riego y sin que aparezcan precipitados en su seno. Igualmente, la adición de estas poliaminas estabilizadas con galactomananos permite facilitar la proporción C:N especificada anteriormente, debido a la naturaleza polisacárida de los galactomananos.
En caso de que el producto fertilizante obtenido según las etapas i) a v) anteriores no tenga la viscosidad y homogeneidad deseada, en un paso de proceso opcional, éste incluye la etapa vi) de ajustar la viscosidad del producto fertilizante obtenido en las etapas anteriores con el fin de facilitar su aplicación directamente con el agua de riego, en particular proporcionando un fertilizante que mantenga su homogeneidad, evitando la precipitación de sus componentes en periodos de tiempo cortos y medios, por ejemplo de 1 a 12 meses. Para ello, en esta etapa opcional de utilizan como agentes de ajuste de la viscosidad goma xantana y goma guar. La cantidad de estos agentes a aplicar variará en función de la viscosidad del producto obtenido en las etapas i) a v) y de la viscosidad necesaria para su aplicación con el agua de riego, pudiendo esta cantidad oscilar entre el 0,1 y el 3% en peso.
La invención también se refiere a la utilización del producto obtenido mediante el procedimiento anteriormente descrito como fertilizante líquido de aplicación por fertirrigación, directamente con el riego, sobre los cultivos.
La cantidad por hectárea del producto fertilizante obtenido según la invención aplicada a los cultivos depende del tipo de cultivo. Así, por ejemplo para un cultivo de manzano, la cantidad por hectárea del producto fertilizante aplicada por fertirrigación oscila entre 100 y 200 litros por día de riego, pudiendo realizarse el riego entre 2 y 3 veces por semana. Esta cantidad es muy inferior a la cantidad de purines no tratados con el procedimiento de la invención que sería necesaria para obtener resultados de fertilización similares, siendo esta reducción aproximadamente del orden de 1.000 metros cúbicos menos por hectárea de cultivo.
En la descripción y los ejemplos siguientes, todos los porcentajes citados son porcentajes en peso.
Ejemplos Ejemplo 1 : Efecto de la relación C:N en la fijación del nitrógeno como nitrógeno orgánico al ser aplicado al suelo.
Se formularon cuatro productos diferentes G1 a G4 según el procedimiento arriba descrito utilizando las siguientes materias primas:
• Purín (N total: 0,51 %; P2O5 total: 0,57%; C total: 3,48)
· Glicerol (N total: 0%; P2O5 total: 0%; C total 39%)
• Mojante (0,1 %), Agnique®
• Dispersante (0,5%), Morwet®
• Goma xantana (0,5%)
En la tabla 1 siguiente se muestran las composiciones de los productos G1 a G4: Tabla 1
Figure imgf000010_0001
Todos los productos se llevaron a pH 6 utilizando ácido sulfúrico.
La aplicación de los productos con diferentes proporciones de C:N se realizó en un suelo sin plantas. Las dosis fueron del 10% sobre la cantidad de suelo. Se dejaron reposar G1 a G4 durante 7 días en condiciones controladas de temperatura 25°C y humedad relativa 80% y se cuantificó el nitrógeno orgánico del suelo utilizando el método de DUMAS mediante un TruMacN, con un límite de detección de 20 ppm. Brevemente, el método conlleva la calcinación completa del suelo con el producto aplicado y el análisis a diferentes longitudes de onda para los diferentes compuestos a analizar.
Los resultados se muestran en la siguiente tabla 2.
Tabla 2
Figure imgf000011_0001
Los datos mostrados en la anterior tabla demuestran cómo el tratamiento con el producto G4 facilita un porcentaje de nitrógeno mayor en comparación con el resto de los tratamientos.
Ejemplo 2: Efecto de la relación C:N en la fijación del nitrógeno como nitrógeno orgánico al ser aplicado al suelo. Se formularon cuatro productos diferentes L1 a L4 según el procedimiento arriba descrito utilizando las siguientes materias primas:
• Purín (N total: 0,51 %; P2O5 total: 0,57%; C total: 3,48)
• Leonardita (N total: 0%; P2O5 total: 0%; C total 42,12%)
• Mojante (0,1 %), Agnique®
· Dispersante (0,5%), Morwet®
• Goma xantana (0,5%)
En la tabla 3 siguiente se muestran las composiciones de los productos L1 a L4:
Tabla 3
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000012_0001
Todos los productos se llevaron a pH 6 utilizando ácido sulfúrico.
La aplicación de los productos con diferentes proporciones de C:N se realizó en un suelo sin plantas. Las dosis fueron del 10% sobre la cantidad de suelo. Se dejaron reposar G1 a G4 durante 7 días en condiciones controladas de temperatura 25°C y humedad relativa 80% y se cuantificó el nitrógeno orgánico del suelo utilizando el método de DUMAS mediante un TruMacN al igual que en el ejemplo 1.
Los resultados se muestran en la siguiente tabla 4. Tabla 4
Figure imgf000012_0002
Tal como se observa en la tabla anterior, el nitrógeno orgánico queda retenido en mayor cantidad con el producto L4. Así, la aplicación del producto según la invención permite que la planta tenga disponible el nitrógeno durante más tiempo para su aprovechamiento, evitando la mineralización del nitrógeno en el suelo y su no aprovechamiento o pérdida por evaporación al transformarse en nitrógeno amoniacal.
Ejemplo 3: Efecto del pH en la pérdida de nitrógeno por volatilización.
Se obtuvo un producto aplicando el procedimiento antes descrito utilizando las siguientes materias primas:
• Purín 84,9%
• Leonardita 14% • Mojante (0,1 %), Agnique®
• Dispersante (0,5%), Morwet®
• Goma xantana (0,5%)
Para conseguir el pH objetivo, éste se estabilizó a diferente pH utilizando ácido sulfúrico o ácido fórmico. El producto se mantuvo almacenado en tanque abierto durante 30 días, tiempo tras el cual se midió la cantidad de nitrógeno remanente. Los resultados se muestran en la tabla 5.
Tabla 5
Figure imgf000013_0001
De los datos mostrados en la tabla anterior se desprende la mayor estabilización del producto fertilizante, lo que permite aumentar su vida útil en almacenamiento, evitando variaciones del pH que puedan conllevar modificaciones en sus propiedades.
Ejemplo 4: Efecto del uso de mojantes y dispersantes Se obtuvieron los siguientes productos aplicando el método de la invención: Fórmula 4.1 :
• Purín (N total: 0,51 %; P2O5 total: 0,57%; C total: 3,48)
• Leonardita (N total: 0%; P2O5 total: 0%; C total 42,12%)
· Mojante (0,1 %), Agnique®
• Dispersante (0,5%), Morwet®
• Goma xantana (0,5%)
Fórmula 4.2:
• Purín (N total: 0,51 %; P2O5 total: 0,57%; C total: 3,48)
· Leonardita (N total: 0%; P2O5 total: 0%; C total 42,12%)
• Dispersante (0,5%), Morwet®
• Goma xantana (0,5%)
Fórmula 4.3:
• Purín (N total: 0,51 %; P2O5 total: 0,57%; C total: 3,48)
• Leonardita (N total: 0%; P2O5 total: 0%; C total 42,12%)
• Mojante (0,1 %), Agnique®
• Goma xantana (0,5%)
Para comprobar el efecto de la adición del mojante y dispersante se comprueba el tiempo en que la muestra queda totalmente disuelta y dispersa. Las pruebas se realizan en un reactor de 500 mi con una cantidad total de 500 gramos de producto ya terminado. Los resultados se muestran en la siguiente tabla 6.
Tabla 6
Figure imgf000014_0001
Cómo puede observase en los resultados, el efecto de disgregación es mucho más rápido y más uniforme con el uso del dispersante y el mojante, ya que no se forman diferentes fases y permite obtener una solución homogénea. Ejemplo 6: Efecto de la adición de carbón activado para retener antibióticos.
El carbón activado tiene la función de retener los antibióticos presentes en los purines, y, por ello, permite inactivar la función de los antibióticos en los suelos/cultivos/etc. De los datos mostrados en la tabla 7 siguiente se comprueba que, con un purín+estiércol no procesado con el procedimiento de la invención aplicado al suelo, la concentración de microorganismos existentes en él disminuye notablemente por el efecto de dichos antibióticos. Por el contrario, cuando se aplica el producto de acuerdo con la invención, dicha disminución no es tan pronunciada gracias a la inactivación de los antibióticos por dicho proceso. Tabla 7
Figure imgf000015_0001

Claims

REIVINDICACIONES
1. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, previa acumulación de los purines y estiércoles en balsas al efecto, incluyendo el proceso las siguientes etapas:
i) Triturar la mezcla de purines y estiércoles hasta un tamaño de sólidos inferior a 2 mm y añadir a la mezcla triturada un dispersante y un mojante, obteniéndose una dispersión en solución y una correcta disgregación de los sólidos;
¡i) Aplicar ultrasonidos (sonicación) a la mezcla dispersada hasta un tamaño de sólido inferior a 50 pm, rompiendo físicamente células de posibles microorganismos presentes en la mezcla;
iii) Aumentar la relación C:N de la mezcla sonicada hasta una relación C:N de al menos 15 mediante la adición de materia orgánica rica en carbono; iv) Homogeneizar la mezcla obtenida y añadir un ácido hasta un pH entre 4,5 y 6,5,
v) Añadir a la mezcla homogeneizada carbono activado y reequilibrar la relación C:N mediante la adición de nitrógeno orgánico en forma de poliaminas biogénicas y
vi) Molturar la mezcla obtenida en fase líquida para obtener un tamaño de partícula de 10 a 20 pm.
2. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque la cantidad de dispersante está en el rango del 0,5 al 2% en peso.
3. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque como dispersantes se emplean sustancias húmicas, tales como ácidos húmicos y/o fúlvicos y/o derivados de los mismos.
4. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque la cantidad de mojante a aplicar a la mezcla está en el rango del 0,1 al 2% en peso.
5. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque la materia orgánica rica en carbono se selecciona de entre desechos vegetales, leonarditas, carbones o derivados de carbones, monosacáridos, disacáridos, polisacáridos, ácidos orgánicos, glicerinas o ácidos grasos.
6. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 5, caracterizado porque la materia orgánica rica en carbono se selecciona de entre leonarditas, glicerina o polisacáridos.
7. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque el ácido se selecciona del grupo consistente en los ácidos sulfúrico o fosfórico, cítrico, glucónico, o fórmico o ácido fúlvico.
8. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque la cantidad de carbono activado a añadir a la mezcla es del 2% en peso.
9. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque las poliaminas biogénicas se adicionan en una proporción del 2 al 5% en peso.
10. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque las poliaminas biogénicas están estabilizadas en galactomananos.
11. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 1 , caracterizado porque incluye además la etapa de ajustar la viscosidad del producto fertilizante obtenido mediante la adición de agentes de ajuste de la viscosidad.
12. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 11 , caracterizado porque como agentes de ajuste de la viscosidad se utilizan goma xantana y goma guar.
13. Proceso de tratamiento de desechos orgánicos animales, estiércoles y purines, según la reivindicación 11 , caracterizado porque la cantidad de estos agentes de ajuste de la viscosidad oscila entre el 0,1 y el 3% en peso.
14. Fertilizante líquido obtenido con el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
15. Utilización según la reivindicación 14 del fertilizante líquido para la fertirrigación.
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