ES2712934T3 - Método para la producción de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco y el uso de los mismos - Google Patents

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Abstract

Método para producir sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, método que consiste en acidificar una turba de coco agregando a la turba de coco una solución acuosa que comprende: - 20 a 30 % (v/v) de ácido nítrico; - 5 a 15 % (v/v) de ácido fosfórico; y - 5 a 15 % (v/v) de ácido sulfúrico, en donde se agregan 1 a 100 moles de H+ por metro cúbico de turba de coco, proporcionando así sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco con un pH inferior a 5.

Description

DESCRIPCION
Metodo para la produccion de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco y el uso de los mismos
La presente invencion se refiere a un metodo para la produccion de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco. Segun otro aspecto, la presente se refiere a un sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco que tiene un pH menor que 5. Aun segun otro aspecto, la presente invencion se refiere al uso del sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco como un sustrato para cultivo vegetal.
Los cocos crecen abundantemente en las zonas costeras de pafses tropicales, tales como India y Sri Lanka. La cascara que rodea la nuez se obtiene como un residuo barato de la produccion de coco. Esta cascara se compone de fibra de coco y turba de coco, cuya fibra de coco es conocida por su aplicacion en alfombras tejidas, cuerdas, cepillos, colchonetas y colchones. Tradicionalmente, la turba de coco se acumula en grandes pilas o vertederos como producto de desecho. Sin embargo, cada vez se encuentra mas el uso de la turba de coco en compuestos artificiales para macetas.
Esta turba de coco tambien se conoce como 'medula de coco', 'medula de fibra de coco', 'polvo de fibra coco', 'turba de coco' o solamente como 'fibra de coco'. La turba de coco generalmente tiene un pH en el intervalo de 5,5 a 6,5 y se puede usar sola o mezclada con otros materiales de sustrato.
La turba de coco a ser usada como sustrato en compost para macetas se somete normalmente a un tratamiento relacionado con su complejo de adsorcion. La turba de coco tiene un complejo de adsorcion que se une a los iones cargados positivamente. La turba de coco se une sustancialmente a los iones de potasio y sodio. Sin embargo, durante el cultivo con turba de coco, su complejo de adsorcion intercambia estos iones de potasio y sodio con iones de calcio y magnesio. Estos iones de calcio y magnesio, que son importantes nutrientes para el crecimiento de las plantas, se extraen asf del medio de cultivo, mientras que se liberan excesivamente potasio y sodio. Este complejo de adsorcion es una barrera para el uso de la turba de coco como sustrato.
El metodo de la tecnica anterior para la produccion de turba de coco a ser usada como sustrato comprende varias etapas. Este metodo comienza con la cosecha de la turba de coco en, por ejemplo, India y Sri Lanka. Luego la turba de coco cosechada se lava con una cantidad excesiva de agua dulce. Posteriormente, la turba de coco lavada se mezcla con nitrato de calcio con el fin de proporcionar calcio al complejo de adsorcion, mientras que el potasio y el sodio quedan disponibles. La mezcla resultante se somete a una etapa de lavado con agua dulce para eluir el nitrato agregado y liberar el potasio y el sodio de la turba de coco enriquecida con calcio. La ultima etapa que se realiza en el lugar donde se cosecha la turba de coco es secar y comprimir la turba de coco para formar fardos o briquetas que se pueden transportar.
La turba de coco comprimida se somete generalmente a una etapa de rehidratacion y enriquecimiento para proporcionar un sustrato vegetal utilizable. La turba de coco comprimida primero es rehidratada y luego se le agregan fertilizantes, tales como potasio, fosforo y nitrato que son agregados para proporcionar sustratos de crecimiento vegetal que tienen condiciones nutricionales equilibradas.
Este metodo de la tecnica anterior para la produccion de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco tiene varias desventajas. Por ejemplo, hay dos etapas de lavado implicadas, que incluyen grandes cantidades de agua dulce. En general se utilizan 300 metros cubicos de agua dulce para la produccion de un contenedor de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco. Ademas, estas grandes cantidades de agua dulce se utilizan en areas tropicales, tales como India y Sri Lanka, donde el agua dulce es escasa.
Otra desventaja es que el agua utilizada para eluir generalmente se drena en el suelo local y no se reutiliza. Ademas, el agua puede comprender productos de desecho que se introducen en el entorno local. Mas espedficamente, el agua utilizada para eluir el nitrato, el potasio y el sodio introducen estos productos en el suelo. Cuando el nitrato, el potasio y el sodio se eluyen de la turba de coco, el nitrato y el potasio se agregan nuevamente como fertilizantes. Por consiguiente, esta elucion y, posteriormente, la adicion de nitrato y potasio es una etapa adicional del metodo y no puede ser designada como un uso eficiente de la materia prima.
El documento JP2005006597 describe la modificacion de polvo de coco ajustando la conductividad electrica del polvo de coco a 1,0 mS/cm o menos, el pH del polvo de coco a 1,5-3,5 usando un acido tal como fosforico, mtrico o acetico y luego ajustando el pH a 6,0-8,0 usando un alcali.
El documento JP2004097131 describe el tratamiento de polvo de palma de coco con acido fosforico o fosfato.
Considerando lo anterior, hay una necesidad en la tecnica por metodos para la produccion de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco de una manera mas eficiente y sostenible. Dicho metodo, por ejemplo, no implica el desperdicio de agua dulce escasa. Dicho metodo, por supuesto, proporciona un sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco con caractensticas iguales o mejoradas en comparacion con la produccion convencional de sustrato vegetal de turba de coco.
Por lo tanto, es un objeto de la presente invencion, entre otros objetos, proporcionar un metodo para la produccion de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco. Este objetivo, entre otros objetivos, se cumple con un metodo tal como se define en la reivindicacion 1 adjunta.
Espedficamente, este objetivo, entre otros objetivos, se cumple con un metodo para la produccion de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, o compost para macetas de turba de coco, cuyo metodo consiste en acidificar una turba de coco, al agregar a la turba de coco una solucion acuosa que comprende:
-20 a 30 %(v/v) de acido nftrico;
-5 a 15% (v/v) de acido fosforico; y
-5 a 15% (v/v) de acido sulfurico;
en donde 1 a 100 moles de H+ se agregan por metro cubico de turba de coco, proporcionando asf un sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco con un pH menor que 5.
Los autores de la presente invencion encontraron que mediante un metodo de acuerdo con la invencion se proporciona sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, tal como compost para macetas, que tiene un complejo de adsorcion apropiado para el uso de este sustrato como un sustrato para el crecimiento vegetal. Sin ser limitado por la teona, se sospecha que los iones H+ pueden liberar potasio y sodio del complejo de adsorcion.
El presente metodo es ventajoso, ya que se requiere menos etapas de lavado para la produccion del sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco. Mas espedficamente, se evita la etapa de lavado de la tecnica anterior para eluir nitrato de la turba de coco. Por consiguiente, el presente metodo es mas eficiente, ya que se requieren menos etapas de metodo y es mas sostenible, ya que se requiere menos agua dulce en areas donde el agua dulce es escasa.
Otra ventaja de sostenibilidad de la presente invencion se puede encontrar en el uso de la presente solucion acuosa. Esta solucion se usa para preparar la turba de coco cruda, sin embargo, sus componentes tambien son fertilizantes importantes para los compost para macetas. Por consiguiente, como resultado de esta funcion bipartita, ya no se requiere la adicion de fertilizantes.
La turba de coco se acidifica mezclando la turba de coco con una solucion acuosa de caracter acido de acuerdo con la reivindicacion 1.
La solucion acuosa de acuerdo con la presente invencion es una mezcla que contiene 20 a 30% (v/v) de acido nftrico, 5 a 15% (v/v) de acido fosforico, 5 a 15% (v/v) de acido sulfurico y agua hasta el 100%.
El metro cubico (m3) de turba de coco generalmente contiene aproximadamente 380 kg de turba de coco.
De acuerdo con la presente invencion, de 1 a 100 moles de H+ se agregan por metro cubico de turba de coco. Como, por ejemplo, 1 a 80, 1 a 60, 5 a 100, 5 a 80 o 10 a 50 moles de H+. Preferiblemente contiene 1 litro de dicha solucion acuosa de 10 moles de H+.
Por consiguiente, preferiblemente se agregan 0,1 a 10 litros de la presente solucion acuosa por metro cubico de turba de coco, tal como 0,1 a 5, 0,5 a 5, 1 a 5 o 2 a 8 litros de la presente solucion acuosa.
De acuerdo con la presente invencion se proporciona un sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco con un pH inferior a 5, tal como inferior a 4, inferior a 3, o tal como 3 a 4 o 2 a 4.
En una realizacion preferida de la presente invencion de 5 a 45 moles de H+ se agregan por metro cubico de turba de coco. Por ejemplo, 5 a 40, 5 a 35, 5 a 30, 10 a 40 o 15 a 40 moles de H+ se agregan por metro cubico de turba de coco.
En una realizacion preferida del metodo de la presente invencion, la presente solucion acuosa comprende
-22 a 27 % (v/v) de acido nftrico;
-6 a 11 % (v/v) de acido fosforico; y
-5 a 10 % (v/v) de acido sulfurico.
En una realizacion mas preferida del metodo de la presente invencion, la presente solucion acuosa comprende -24 a 25 % (v/v) de acido nftrico;
-8 a 9 % (v/v) de acido fosforico; y
-7 a 8 % (v/v) de acido sulfurico.
En aun otra realizacion preferida de la invencion, el metodo comprende las etapas de:
(a) proporcionar la turba de coco;
(b) lavar la turba de coco con agua;
(c) acidificar la turba de coco lavada agregando dicha solucion acuosa; y
(d) secar el sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco.
De acuerdo con esta realizacion preferida, se obtiene el sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco. Esto es ventajoso, ya que el sustrato de crecimiento vegetal seco es mas facil y mas barato de transportar. Por ejemplo, cuando la turba de coco cruda se proporciona en India y cuando se la trata de acuerdo con la presente invencion, se la envfa de forma seca, por ejemplo, a Europa.
En una realizacion preferida de acuerdo con la presente invencion, la turba de coco acidificada y la solucion acuosa se mezclan, preferiblemente durante 1 a 6 minutos, tal como 2 a 6 o 3 a 5 minutos. De acuerdo con esta realizacion, la mezcla de turba de coco y la presente solucion acuosa se mezclan con el fin de distribuir homogeneamente la solucion acuosa en la turba de coco. Preferiblemente, esta etapa de mezcladura se realiza antes de la presente etapa (d) de secado de la turba de coco acidificada. En otras palabras, la acidificacion de la turba de coco comprende preferiblemente anadir y mezclar la presente solucion acuosa a traves de la turba de coco.
En una realizacion preferida de acuerdo con la presente invencion, el metodo comprende una etapa de compresion y/o rehidratacion. Estas etapas de compresion y/o rehidratacion se realizan preferiblemente despues de secar la turba de coco acidificada. Por ejemplo, los bloques de turba de coco seca se comprimen en briquetas para optimizar aun mas su transporte.
Posteriormente, cuando las briquetas comprimidas son transportadas, se pueden rehidratadar para permitir el uso de la turba de coco.
En una realizacion preferida de acuerdo con la presente invencion el sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco se mezcla con ingredientes de sustrato de crecimiento vegetal sin turba de coco. Esto es ventajoso, ya que el sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco puede ser mezclado con otros ingredientes para crear el producto deseado. Son ejemplos de ingredientes de sustrato de crecimiento vegetal sin turba de coco perlita, corteza, estiercol, arena, perlas de vidrio, turba (musgo) y residuos agncolas compostados.
Un ejemplo de otro ingrediente de sustrato de crecimiento vegetal sin turba de coco es el calcio (que tambien se designa como cal). Se puede usar calcio para aumentar el pH del sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, en caso de que se desee la turba de coco con un pH aumentado.
El sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco proporcionado por el presente metodo es ventajoso con relacion a los sustratos de crecimiento vegetal a base de turba de coco de la tecnica anterior. Un ejemplo de ello es el pH del producto obtenido. El pH es inferior a 5, lo que es ventajoso para las plantas amantes de acidos, tales como los rododendros. Adicionalmente, el pH de un sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco con un pH inferior a 5 se puede aumentar facilmente al encalar el sustrato.
Considerando estas caractensticas ventajosas, la presente invencion se refiere, de acuerdo con otro aspecto, a sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco que se puede obtener por el metodo de acuerdo con la presente invencion.
De acuerdo con otro aspecto mas, la presente invencion se refiere a un sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco que tiene un pH inferior a 5, tal como inferior a 4, inferior a 3, 2 a 3, 2 a 4 o 2 a 4,5. Este producto es ventajoso, ya que se puede usar como, por ejemplo, un sustituto de turba o cesped.
La turba se utiliza en la horticulture como un sustrato para el cultivo de plantas, con el fin de disminuir el pH del suelo. Sin embargo, la turba esta disponible de forma limitada y su uso implica grandes cantidades de emisiones de CO2. Por consiguiente, la turba diffcilmente puede ser designada como sostenible. Considerando estos inconvenientes de la turba como sustrato, es ventajoso que la presente invencion proporcione cultivo libre de turba. En una realizacion preferida, el presente sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco tiene un pH en el intervalo de 2,5 a 4,5, preferiblemente en el intervalo de 3 a 4.
Considerando el uso ventajoso del presente sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, la presente invencion se refiere, segun otro aspecto, al uso del presente sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco como un sustrato para el crecimiento de plantas, o como compost para macetas. Por este uso se incluye el uso unicamente del presente sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco y tambien su uso en donde el sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco se mezcla con otros ingredientes de sustrato de crecimiento de plantas.
Los principios de la presente invencion se detallaran adicionalmente en los ejemplos que muestran realizaciones preferidas de la presente invencion.
Ejemplos
Ejemplo 1
Se alimentaron 100 m3 de turba de coco prelavada en un proceso continuo, al tiempo que se agregaron 0,5 litros de mezcla de acidos por metro cubico de turba de coco. La mezcla de acidos contema:
- 24,7 % (v/v) de acido mtrico;
- 8,4 % (v/v) de acido fosforico;
- 7.4 % (v/v) de acido sulfurico;
- 59,5 % (v/v) de agua.
Despues de mezclar cada uno de los metros cubicos de turba de coco con la mezcla de acidos durante 4 minutos utilizando una rueda helicoidal, se obtuvo un sustrato de crecimiento vegetal de 100 m3 de turba de coco. El pH del sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco obtenido fue de 3,9. El sustrato de crecimiento vegetal contema los fertilizantes nitrato, potasio y fosfato, mientras que el complejo de adsorcion estaba sustancialmente libre de iones de potasio y sodio.
Ejemplo 2
Se alimentaron 100 m3 de turba de coco prelavada en un proceso continuo, al tiempo que se agregaron 8 litros de la misma mezcla de acidos del ejemplo 1 por metro cubico de turba de coco.
Despues de mezclar cada uno de los metros cubicos de turba de coco con la mezcla de acidos durante 4 minutos utilizando una rueda helicoidal, se obtuvo un sustrato de crecimiento vegetal de 100 m3 de turba de coco. El pH del sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco obtenido fue de 3,2. El sustrato contema los fertilizantes nitrato, potasio y fosfato, mientras que el complejo de adsorcion estaba sustancialmente libre de iones de potasio y sodio.
Ejemplo 3
Se lavaron 100 m3 de turba de coco cruda con 17000 litros de agua. Posteriormente, la turba de coco se acidifico anadiendo 8 litros de la misma mezcla de acidos del ejemplo 1 por cada metro cubico de turba de coco. Luego la mezcla de turba de coco y la mezcla de acidos se mezclaron durante 4 minutos por metro cubico de turba de coco. Finalmente se seco la turba de coco y se comprimio para proporcionar briquetas de sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco. El pH del sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco obtenido fue de 3. El sustrato de crecimiento de vegetal contema los fertilizantes nitrato, potasio y fosfato, mientras que el complejo de absorcion era substancialmente libre de iones de potasio y sodio.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Metodo para producir sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, metodo que consiste en acidificar una turba de coco agregando a la turba de coco una solucion acuosa que comprende:
-20 a 30 % (v/v) de acido nftrico;
-5 a 15 % (v/v) de acido fosforico; y
-5 a 15 % (v/v) de acido sulfurico,
en donde se agregan 1 a 100 moles de H+ por metro cubico de turba de coco, proporcionando asf sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco con un pH inferior a 5.
2. Metodo segun la reivindicacion 1, en donde se agregan 5 a 45 moles de H+ por metro cubico de turba de coco.
3. Metodo segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en donde dicha solucion acuosa comprende:
-22 a 27 % (v/v) de acido nftrico;
-6 a 11 % (v/v) de acido fosforico; y
-5 a 10 % (v/v) de acido sulfurico.
4. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicha solucion acuosa comprende:
-24 a 25 % (v/v) de acido nftrico;
-8 a 9 % (v/v) de acido fosforico; y
-7 a 8 % (v/v) de acido sulfurico.
5. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende las etapas de:
(a) proporcionar la turba de coco;
(b) lavar la turba de coco con agua;
(c) acidificar la turba de coco lavada agregando dicha solucion acuosa; y
(d) secar el sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco.
6. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la turba de coco acidificada y la solucion acuosa se mezclan, preferiblemente durante 1 a 6 minutos.
7. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende adicionalmente una etapa de compresion y/o rehidratacion.
8. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco se mezcla con ingredientes de sustrato de crecimiento de cultivo vegetal sin turba de coco.
9. Sustrato de crecimiento vegetal a base de turba de coco, obtenible por el metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Uso del sustrato vegetal de crecimiento vegetal a base de turba de coco segun la reivindicacion 9 como un sustrato para cultivo vegetal.
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