ES2575135T3 - Composición para eliminar olores desagradables - Google Patents

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ES2575135T3 ES11188687.5T ES11188687T ES2575135T3 ES 2575135 T3 ES2575135 T3 ES 2575135T3 ES 11188687 T ES11188687 T ES 11188687T ES 2575135 T3 ES2575135 T3 ES 2575135T3
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Abstract

Composición en forma de polvo seco, apta para ser pulverizada para uso por distribución y pulverización y efectiva para prevenir el desarrollo de sustancias volátiles malolientes procedentes de residuos sólidos urbanos y sus fracciones recogidas por separado que comprenden quitosana o nitrato de quitosana, caracterizada por que comprende un o más componentes aceptores de electrones de nitrato inorgánico seleccionados de un grupo que consta de nitrato de potasio, nitrato de amonio, nitrato de calcio, nitrato de magnesio o nitrato de hierro (III) y una o más de otras sales de hierro (III) o sales de manganeso u óxidos de hierro (III) u óxidos de componentes aceptores de electrones de manganeso, con la exclusión de componentes que comprenden plata y de complejos de quitosana - metal.

Description

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DESCRIPCION
Composicion para eliminar olores desagradables Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a una composicion para eliminar olores desagradables, en particular en forma de un polvo seco que se puede pulverizar y se distribuye sobre residuos organicos, principalmente para prevenir que se desarrollen olores desagradables.
Antecedentes de la invencion
Se conoce que la eliminacion de los residuos es un problema serio desde el punto de vista economico y tambien ambiental para las administraciones locales. Existe una tendencia a motivar la recogida diferenciada de residuos solidos urbanos (SUW) para promocionar el reciclado de materiales y reducir la basura enviada al vertedero, Por lo tanto, aparte de la recogida de vidrio y papel, se adopta tambien la estrategia de recoger la fraccion organica separada de SUW, la llamada “organica” o “seca no-reciclable”, que comprende tambien materiales contaminados por sustancias perecederas y, por lo tanto, fuentes potenciales de olores desagradable (panales, papeles aceitosos, etc.). Estas fracciones son recogidas puerta a puerta en dfas pre-establecidos o suministradas por los propios usuarios en cubos adecuados. Un inconveniente de almacenar, transportar y procesar residuos organicos humedos o secos no-reciclables es el rapido desarrollo de olores desagradables de varios tipos. Esto sucede con mayor intensidad durante los meses mas calidos. Este problema es sentido particularmente por aquellos que estan obligados a mantener los residuos humedos o secos no-reciclables en su casa durante varios dfas, esperando al dfa en el que los residuos son recogidos por los operadores.
El problema de los olores ha sido abordado en la gestion de plantas de compostaje y en el procesamiento de aguas residuales urbanas o zootecnicas con tecnicas de plantas de ingeniena, que intervienen sobre los olores cuando ya se han formado, y no sobre sus causas, tratando de absorberlos antes de que se propaguen al medio ambiente.
Las tecnicas conocidas de este tipo incluyen la captura y purificacion utilizando biofiltros, pero estos implican altos costes de inversion y de gestion y en cualquier caso no garantizan la eliminacion total de las sustancias malolientes.
En el entorno domestico, las soluciones propuestas son productos desodorantes espedficos que reducen la percepcion o cobertura de los olores que han sido emitidos al aire, con la emision de sustancias perfumadas.
Se han propuesto aditivos qrnmicos, tales como oxidos de hierro, oxidos de manganeso y nitratos para reducir las emisiones malolientes durante el procesamiento de lodo y aguas residuales, aunque se utilizan tambien los aditivos de naturaleza biologica, enzimas y microorganismos, pero estos tienen poco exito practico en el campo del compostaje domestico o la produccion a poca escala de compostaje.
Se conoce un proceso a partir del documento US-A-4.108.771 para reducir la emanacion de olores desde residuos, que preve utilizar soluciones de acidos que contienen un agente oxidante seleccionado de nitratos de amonio, cloratos o permanganatos y metales alcalinos, y un agente de precipitacion seleccionado de compuestos ferricos o ferrosos solubles en agua.
El documento US-A-5.984.993 propone controlar los olores de residuos por medio de sales de cloruro de sodio, calcio o potasio, y sales de nitrato, tfpicamente nitrato de sodio.
El documento US-A-2002/102229 describe la combinacion de oxidos que eliminar olores existentes, y nitratos que previenen que se formen otros olores.
El documento WO-A-97/06834 describe un desodorante en granulos con una base de nitrato, especialmente de magnesio, sodio, amonio, calcio y/o potasio, combinado con una fragancia y un agente secante, tfpicamente sflice o silicatos.
El documento WO-A-2004080562 describe un proceso para eliminar el olor de sulfuros de hidrogeno y sustancias volatiles de azufre reducido que se derivan de residuos, tratarlos con nitrato ferrico en una relacion inferior a 2,4 partes de nitrato por una parte de azufre reducido.
Los aditivos tecnicos citados apenas han sido utilizados en la practica, debido a su efectividad limitada y por problemas ligados con la higroscopicidad de las preparaciones en granulo o polvo desde las que tienden a solidificar y endurecer. Por otro lado, las preparaciones lfquidas no son adecuadas para uso con la fraccion humeda debido a que favorecen la formacion de percolados y la inmersion.
En el campo domestico no existen actualmente productos en el mercado que permitan intervenir directa y facilmente sobre los residuos organicos almacenados en cubos de basura domesticos con el fin de prevenir la formacion de olores. Como se ha dicho, las soluciones domesticas son de tipo de desodorante que cubren los olores propagando
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fragancias.
El documento US-A-2004/146855 (US'855) describe la preparacion de partfculas supermagneticas que contienen hierro que se pueden utilizar en la identificacion y purificacion de materiales biologicos y se preparan partiendo, por ejemplo, de un complejo de quitosana-Fe(II).
El documento WO-A-03/060003 (WO'003) describe la produccion de superficies o placas solidas duras con propiedades anti-microbianas. Las superficies incorporan en su matriz agentes anti-microbianos representados por complejos de quitosana y metales, en particular cobre, cinc o plata. En particular, un problema con el uso de plata es su coste alto como materia prima que, considerando la aplicacion y las finalidades en cuestion, impide en la practica que sea utilizado en grandes cantidades, por razones economicas.
El documento JP-A-2182259 describe un papel desodorante fabricado utilizando un polvo complejo, en el que una sal de un metal seleccionado de elementos de transicion del 4° periodo de la tabla periodica forma un complejo con quitosana, con preferencia en la relacion de 0,3 - 2,3 por unidad de unidad de repeticion de amino glucosamina en la cadena ramificada de quitosana.
El documento US-A-2009/223892 describe el uso de sales de nitrato para suprimir el desarrollo de olores biologicos en el campo sanitario, en particular en tubos de residuos, drenajes, trampas de residuos, unidades de bombas y/o en areas de transporte de aguas residuales.
La finalidad de la presente invencion es permitir la formulacion de composiciones en forma de polvo, que previenen el desarrollo de sustancias volatiles malolientes a partir de residuos solidos urbanos (SUW) y sus fracciones, recogerlos por separado, tales como espedficamente la parte (organica) humeda y la llamada parte seca no- reciclable, ambas en el campo domestico y tambien para tratar cubos, medios de transporte y contenedores de almacenamiento en general por operaciones de recogida y tambien para el procesamiento de SUW y residuos industriales de productos agncolas, derivando la fraccion verde de jardines publicos y privados, lodo de depuracion y aguas residuales.
El solicitante ha concebido, ensayado e incorporado la presente invencion para solucionar los inconvenientes del estado de la tecnica y para obtener estas y otras finalidades y ventajas.
Si no se especifica otra cosa, todos los terminos tecnicos y cientfficos utilizados aqrn y a continuacion tienen el mismo significado comprendido comunmente por una persona de experiencia ordinaria en el campo de la tecnica y al que pertenece la presente invencion.
Aunque se pueden utilizar metodos y materiales similares o equivalentes a los descritos aqrn en la practica y en los ensayos de la presente invencion, los metodos y materiales descritos a continuacion son un ejemplo. En caso de conflicto, la presente solicitud de patente prevalecera, incluyendo sus definiciones. Los materiales, metodos y ejemplos tienen una finalidad puramente ilustrativa y no deben entenderse en sentido restrictivo. Se pretende que el contenido porcentual en peso de los varios componentes de la presente invencion se refiera al peso de la composicion general.
Sumario de la invencion
La presente invencion se describe y se caracteriza en la reivindicacion independiente, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras caractensticas de la invencion o variantes de la idea inventiva principal.
De acuerdo con la finalidad anterior, se utiliza una composicion en forma de un polvo seco pulverizable de acuerdo con la presente invencion distribuyendola y pulverizandola para prevenir el desarrollo de sustancias volatiles malolientes a partir de residuos solidos urbanos (SUW) y sus fracciones recogidas por separado, tal como la fraccion solida y los residuos secos no-reciclables.
La composicion de acuerdo con la presente invencion comprende quitosana y nitrato de quitosana y uno o mas componentes aceptores de electrones basados en nitrogeno y uno o mas componentes aceptores de electrones basados en hierro (III) y/o manganeso, con la exclusion de componentes que comprenden plata y de complejos de metal-quitosana.
Quitosana, el nombre comun de poli[1-4]-p-N-acetil-D-glucosamina, es un polication organico natural, por lo tanto con una carga positiva, mientras que el nitrato es un anion, y por lo tanto, con una carga positiva. La quitosana se deriva de quitina, una sustancia contenida en hongos y en los exoesqueletos de insectos y crustaceos. La preparacion industrial utiliza generalmente cascaras de camarones y langostinos, que son un producto residual de la industria de productos congelados. Por consiguiente, esta disponible industrialmente en grandes cantidades y a coste limitado. Ademas, no es toxico ni nocivo para el medio ambiente, y normalmente se utiliza en la formulacion de integradores de la dieta debido a su capacidad para ligar grasas en el intestino y hacerlas menos asimilables.
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La prevencion y eliminacion del desarrollo de olores se obtiene por un efecto sinergico entre quitosana y nitrato.
El efecto sinergico es debido a la afinidad de quitonasa con compuestos alifaticos malolientes, tipicamente acidos volatiles, que son absorbidos y retenidos, por lo tanto, por la quitosana, y la accion de nitrato de quitosana que mantiene disponible el nitrato, previniendo anaerobiosis extrema. Ademas, el quitosana tiene una accion anti- bacteriana natural.
La sinergia se basa particularmente en un ajuste de la oxidacion-reduccion potencial dada por el componente aceptor de electrones, ventajosamente un nitrato, que controla y limita la anaerobiosis extrema de los microorganismos presentes, a partir de los cuales se originan los olores desagradables.
Por ejemplo, el nitrato de quitosana no solo reduce los olores conectados con los acidos grasos volatiles, sino que previene tambien la formacion de sulfuro de hidrogeno y sustancias volatiles con azufre reducido que contribuyen a la formacion de olores desagradables.
Se puede obtener nitrato de quitosana por reaccion, directa o en solucion, entre quitosana y nitrato, o por la accion de microorganismos adecuados sobre sales de amonio.
Si la quitosana esta presente en la composicion, la presencia de nitrato es necesaria para obtener la formacion de nitrato de quitosana en la composicion final y para estabilizar el compuesto con respecto al intercambio con otros aniones.
Los componentes aceptores de electrones se seleccionan a partir de uno o mas compuestos de nitrato inorganicos, por lo tanto diferentes de nitrato de quitosana, sales de hierro (III) o manganeso u oxidos de hierro (III) u oxidos de manganeso.
En algunas formas de realizacion, la quitosana, es decir, en forma de nitrato, esta presente en la composicion en un rango desde aproximadamente 0,5% hasta aproximadamente 30% en peso.
En esta solucion, el nitrato de quitosana realiza la funcion anti-bacteriana y la afinidad con los compuestos malolientes, dadas por la quitosana, y tambien la funcion de aceptor de electrones, dada por el nitrato y, por lo tanto, no necesita componentes aceptores de electrones, aunque estos ultimos podnan estar presentes en cualquier caso en algunas formas de realizacion.
El compuesto de nitrato inorganico comprende uno o mas compuestos seleccionados de un grupo que comprende nitrato de potasio, nitrato de amonio, nitrato de calcio, nitrato de magnesio y nitrato de hierro (III).
En algunas formas de realizacion, el compuesto de nitrato inorganico esta presente en la composicion en un rango desde aproximadamente 50% hasta aproximadamente 90% en peso.
Los compuestos iniciales basados en hierro son sales de hierro (III) y oxidos de hierro (III) y no de hierro (II) como se describe en US'855. Ademas, a diferencia de US'855, la composicion porcentual de nitrato proporcionado en algunas formas de realizacion de la invencion, entre aproximadamente 50% y aproximadamente 90%, es mucho mayor que el utilizado en US'855.
Ademas, en algunas formas de realizacion, la presente invencion contiene tanto nitrato de quitonasa como tambien metales, pero, a diferencia de WO'003, no proporciona la adicion de completos de quitosana-metal. Ademas, la presente invencion no con tiene los metales citados en WO'003 como componentes del agente anti-microbiano, es decir, plata, cobre o cinc. Ademas, en algunas formas de realizacion de la presente invencion, el nitrato esta tambien presente como nitrato de quitosana, que es una sal que no contiene plata, mientras que en WO'003 el nitrato esta presente solo como un complejo de nitrato de quitosana-plata, que es un complejo que no contiene plata. Finalmente, comparado con WO'003, la presente invencion esta en forma de polvo, y no en forma solida.
El efecto tecnico ventajoso del compuesto de nitrato inorganico es que funciona como una reserva de contra-iones para la quitosana, saturandola. Ademas, puesto que es un aceptor de electrones, promueve la proliferacion de microorganismos anaerobicos opcionales a expensas de anaerobios obligatorios, y previene el inicio de procesos de fermentacion.
En algunas formas de realizacion, la sal de hierro (III) o manganeso o el oxido de hierro (III) o manganeso esta presenta en la composicion en un rango desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 15% en peso.
La sal de hierro (III) o manganeso o el oxido de hierro (III) o manganeso, que es un aceptor de electrones, promueve tambien la proliferacion de microorganismos anaerobicos opcionales a expensas de los anaerobios obligatorios y previene el inicio de procesos de fermentacion.
En algunas formas de realizacion, la composicion de acuerdo con la presente invencion puede comprender sulfato de amonio ferrico, posiblemente en el rango desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 15% en
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El sulfato de amonio ferrico tiene el efecto tecnico ventajoso de mejorar la disponibilidad de hierro (III) y no constituye una fuente de nitrogeno o iones basados en nitrogeno para procesamiento.
En algunas formas de realizacion, la composicion de acuerdo con la presente invencion puede comprender otros oxidos as^ como los oxidos de hierro (III), por ejemplo carbonatos. En una forma de realizacion, la composicion de acuerdo con la invencion comprende carbonato de calcio. En variantes de esta forma de realizacion, el carbonato de calcio esta presente en la composicion en un rango desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 21% en peso. El efecto tecnico ventajoso de los oxidos como anteriormente, en particular carbonato de calcio, es que tienen una funcion tampon sobre el pH, contribuyen a la deshidratacion de los residuos y reducen la volatilidad de los acidos grasos, promocionando su absorcion sobre la quitosana.
En otras formas de realizacion, la composicion de acuerdo con la presente invencion puede comprender uno o mas componentes basados en arcilla, tales como bentonita. En variantes de esta forma de realizacion, uno o mas componentes basados en arcilla estan entre aproximadamente 1% y aproximadamente 25% en peso. Los componentes basados en arcilla estabilizan la quitosana que es absorbida sobre ellos y promueven la deshidratacion de los residuos.
En otras formas de realizacion, la composicion de acuerdo con la presente invencion puede comprender uno o mas componentes basados en acidos humicos, tales como leonardita. En variantes de esta forma de realizacion, uno o mas componentes basados en acidos humicos estan presentes en un porcentaje inferior a aproximadamente 24% en peso. La leonardita tiene el efecto ventajoso de promover la transferencia de electrones hacia los aceptores, tales como hierro (III) y nitratos.
En otras formas de realizacion, la composicion de acuerdo con la presente invencion puede comprender uno o mas componentes con una accion insecticida, tal como Bacillus thuringiensis var. Israelensis (Bti), que es un microorganismo con una accion bactericida. En variantes de esta forma de realizacion, uno o mas componentes con una accion insecticida estan entre aproximadamente 0,1% y aproximadamente 5% en peso.
El efecto tecnico ventajoso de la accion insecticida de Bti es que mata larvas, particularmente de los dfpteros y previene que se reproduzcan las moscas y las larvas, etc., mejorando los aspectos higienicos de almacenar residuos domesticos.
La composicion de acuerdo con la presente invencion es un polvo seco, pulverizable, estable sobre el tiempo y facil de mantener. Tambien es facil de usar para prevenir el desarrollo de olores desagradables de varios tipos que emanan normalmente desde residuos organicos durante el almacenamiento, transporte o procesamiento. La presente invencion tiene una aproximacion opuesta al problema de los olores comparado con el estado de la tecnica, que simplemente los cubre, puesto que la presente invencion previene que se desarrollen y, por lo tanto, es muy efectiva.
Ademas, la composicion de acuerdo con la presente invencion que elimina olores es economica, puesto que los costes de sus componentes estan extremadamente limitados, garantizando un procesamiento economico y cuidadoso del medio ambiente. En efecto, la composicion de acuerdo con la presente invencion no es toxica y no es nociva para el medio ambiente; tambien permite una accion preventiva efectiva sobre el desarrollo de olores desagradables.
La composicion de acuerdo con la presente invencion esta en forma de polvo seco, apta para ser pulverizada y, por lo tanto, se puede distribuir y pulverizar facilmente sobre los residuos en el contenedor en el que los residuos estan almacenados, por medio de un dispositivo de dosificacion taladrado, ventajosamente fabricado de material reciclable.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Composicion en forma de polvo seco, apta para ser pulverizada para uso por distribucion y pulverizacion y efectiva para prevenir el desarrollo de sustancias volatiles malolientes procedentes de residuos solidos urbanos y sus fracciones recogidas por separado que comprenden quitosana o nitrato de quitosana, caracterizada por que comprende un o mas componentes aceptores de electrones de nitrato inorganico seleccionados de un grupo que consta de nitrato de potasio, nitrato de amonio, nitrato de calcio, nitrato de magnesio o nitrato de hierro (III) y una o mas de otras sales de hierro (III) o sales de manganeso u oxidos de hierro (III) u oxidos de componentes aceptores de electrones de manganeso, con la exclusion de componentes que comprenden plata y de complejos de quitosana - metal.
  2. 2. - Composicion segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la quitosana, posiblemente tambien en forma de nitrato de quitosana, esta presente en la composicion dentro de un rango desde entre aproximadamente 0,5% y aproximadamente 30% en peso.
  3. 3. - Composicion segun cualquier reivindicacion precedente, caracterizada por que el compuesto de nitrato inorganico esta presente en la composicion dentro de un rango de entre aproximadamente 50% y aproximadamente 90% en peso.
  4. 4. - Composicion segun cualquier reivindicacion precedente, caracterizada por que la sal de hierro (III) o manganeso u oxido de hierro (III) o manganeso esta presente en la composicion dentro de un rango de entre aproximadamente 1% y aproximadamente 15% en peso.
  5. 5. - Composicion segun cualquier reivindicacion precedente, caracterizada por que comprende, ademas, sulfato ferrico de amonio posiblemente dentro de un rango de entre aproximadamente 1% y aproximadamente 15% en peso.
  6. 6. - Composicion segun cualquier reivindicacion precedente, caracterizada por que comprende otros oxidos asf como los oxidos de hierro (III).
  7. 7. - Composicion segun la reivindicacion 6, caracterizada por que comprende carbonatos, particularmente carbonato de calcio.
  8. 8. - Composicion segun la reivindicacion 7, caracterizada por que el carbonato de calcio esta presente en la composicion dentro de un rango de entre aproximadamente 1% y aproximadamente 21% en peso.
  9. 9. - Composicion segun cualquier reivindicacion precedente, caracterizada por que comprende uno o mas componentes basados de arcilla, tal como bentonita.
  10. 10. - Composicion segun la reivindicacion 9, caracterizada por que uno o mas componentes basados en arcilla estan entre aproximadamente 1% y aproximadamente 25% en peso.
  11. 11. - Composicion segun cualquier reivindicacion precedente, caracterizada por que comprende uno o mas componentes basados en acidos humicos, tales como leonardita.
  12. 12. - Composicion segun la reivindicacion 11, caracterizada por que uno o mas componentes basados en acidos humicos esta presentes hasta un porcentaje inferior al 24% en peso.
  13. 13. - Composicion segun cualquier reivindicacion precedente, caracterizada por que comprende uno o mas componentes con una accion insecticida, en la que en particular dicho componente puede ser Bacillus thuringiensis var. Israelensis (Bti).
  14. 14. - Composicion segun la reivindicacion 13, caracterizada por que uno o mas componentes con una accion insecticida estan entre aproximadamente 0,1% y 5% en peso.
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