Sistema Aquemfree

La degradación fotocatalítica de residuos plaguicidas

Novagric, Departamento de I+D15/10/2018

Novagri presenta el sistema Life Aquemfre, una solución para evitar los vertidos de pesticidas y a tratarlos para su degradación, con el fin de que no supongan un riesgo para la salud ni el medio ambiente.

Las principales ventajas del proceso son la sencillez del sistema y su mantenimiento, así como el bajo coste energético que produce.

La Directiva 2009/128/CE, del Parlamento Europeo y del Consejo, de 21 de octubre de 2009, contiene las disposiciones básicas relativas a la racionalización de su uso para reducir los riesgos y efectos del uso de los plaguicidas en la salud humana y el medio ambiente, y al Plan de Acción Nacional requerido para su consecución, su transposición a la legislación española mediante el RD 1311/2012 incluye como parte de sus objetivos, la protección del medio acuático y el agua potable, a la vez que asegura que la actividad agrícola no ponga en peligro la salud humana y el Medio Ambiente.

Asimismo, en su artículo 39 'Limpieza de los equipos de tratamiento' dice: "Se tomarán todas las medidas necesarias para que, en la eliminación de los restos de mezcla que queden en los tanques tras la aplicación, y en la posterior limpieza de los equipos de tratamiento, no se ponga en peligro la salud humana y el medio ambiente, teniendo en cualquier caso carácter obligatorio las siguientes practicas: se prohíbe el vertido de los restos de mezcla excedentes del tratamiento. Su eliminación se realizará aplicándolos en la misma parcela tratada previa su dilución con la cantidad de agua suficiente para que no se exceda la dosis máxima admisible, no obstante cuando estén disponibles, se dará preferencia a la eliminación de estos restos mediante instalaciones o dispositivos preparados para eliminar o degradar residuos de productos fitosanitarios".

Artículo 36. Preparación de la mezcla y carga del depósito en los tratamientos fitosanitarios

“Se tomarán todas las medidas necesarias para que en la mezcla y llenado del depósito del equipo de tratamiento no suponga un peligro para la salud humana y el medio ambiente”…

Desde siempre, el ser humano ha pensado que los ríos, las lagunas y los mares actúan como depuradores naturales de aguas, capaces de degradar y hacer desaparecer, o más bien perder de vista muchos compuestos que les llegan. La realidad es que para ello, se combinan como de forma natural, la microfauna del ecosistema y la fotólisis (que realiza una fragmentación de moléculas utilizando la luz), que se da a través de la radiación solar incidente que llega a alcanzar estas aguas. También es sabido, que a lo largo de las últimas décadas ha aumentado de manera exponencial el número de ríos, lagunas y océanos contaminados a causa de los vertidos que les llegan. En estos casos, es de interés prioritario plantearse la posibilidad de aplicar tratamientos alternativos, uno de ellos la fotocatálisis solar, de gran eficiencia en la degradación de químicos presentes, para así eliminar los contaminantes presentes en las aguas.

En general, la capacidad de autodepuración natural de las aguas en ríos, lagunas y océanos que se aprecia en las últimas décadas, se muestra insuficiente, y se debe a dos causas fundamentales, por un lado, al exceso de carga contaminante que anula dicha capacidad de autodepuración; y por el otro, a la presencia de contaminantes derivados de procesos industriales, cuya complejidad estructural hace complejo el que se biodegraden (la microfauna de un río o laguna no es capaz de eliminarlos). En casos como éstos, se plantea la posibilidad de aplicar fotocatálisis solar como tratamiento para la eliminación de contaminantes presentes en aguas.

Obsérvese esta negligencia: si se produce un derrame, iría directo al suelo.

La fotocatálisis es un proceso que se basa en la absorción directa o indirecta de energía radiante UV a través de un material sensible al paso de la misma, en el caso de contaminantes incapaces de absorber directamente la radiación solar, los catalizadores actúan como intermediarios, facilitando su degradación fotoquímica. El agua a tratar circula por el equipo modular compacto expuesto al sol, y de ese modo se provoca la oxidación de los contaminantes presentes en ella.

Una manera de contaminar que vemos a diario en parques, jardines, y agricultura en general, es el vertido accidental o involuntario de pesticidas y de restos de los mismos a nuestros suelos, que por acción de las lluvias y por los riegos son desplazados a otros niveles y terminan por contaminar las aguas de cauces, fuentes, pozos, ríos, mares etc.

A fin de evitar dicha contaminación salió a la luz la Directiva 2009/128/CE, que viene a decir, que se tomen las medidas necesarias para evitar la contaminación del medio acuático y el agua potable, así como preservar la salud humana y el medio ambiente.

El sistema Life Aquemfre, viene a dar respuesta a la forma de evitar que se produzcan estos vertidos de pesticidas, y a tratarlos para su degradación y no supongan un riesgo para la salud ni el medio ambiente.

Ejemplos de lo que no hay que hacer: existe riesgo de vertido accidental en el llenado, estas operaciones hay que realizarlas en un lugar habilitada al efecto.

Funcionamiento general del sistema Aquemfree

Hay que realizar una plataforma de hormigón, destinada a Área de lavado y llenado de la maquinaria a emplear en la aplicación de productos fitosanitarios, ya sean cubas, pulverizadores, atomizadores, sembradoras, mochilas, y más modernamente incluso drones; así como para el lavado de envases y escurrido de los mismos. En este área, se habilita una toma de agua para el llenado de los equipos destinados a los tratamientos, con lo que evitaremos posibles vertidos accidentales al suelo como consecuencia de derrames o desbordamientos de las cubas.

Plataforma para lavado y llenado de la maquinaria para aplicación de productos fitosanitarios.

Una vez realizado el tratamiento y terminada la operación de aplicación de los productos fitosanitarios, procedemos al lavado de la maquinaria y equipos que han estado realizando los tratamientos fitosanitarios, tanto su parte exterior como el interior de las cubas que han contenido los caldos pesticidas; mediante un dispositivo de alta presión que consume poca cantidad de agua en la limpieza, y se muestra más eficaz con la suciedad adherida a los equipos

El efluente proveniente de la limpieza o de vertidos accidentales en el llenado de cubas, es recogido y bombeado a un depósito de almacenamiento. Éste nos sirve para ir acumulando el residuo recogido, y del que se irá extrayendo dicho efluente para someterlo al proceso de descontaminación/degradación de los restos de pesticidas presentes en el efluente mediante la fotocatálisis Aquemfree.

Un sistema automático comandado por un PLC permite ir aportando puntualmente el efluente almacenado en el depósito de almacenamiento, hacia el reactor Aquemfree, pasando por un deposito intermedio o de tratamiento, con el fin de proceder al proceso de degradación foto catalítica de los productos químicos presentes en el efluente, y que al final del proceso, el efluente resultante podrá ser utilizado para riego, estando libre de contaminantes.

Un equipo compacto, compuesto por un filtrado de lecho, un depósito de tratamientos, un reactor fotocatalítico, intercambiador, sistema de recuperación del catalizador aditivado, bombas, sensores y un PLC que comanda el sistema.

Equipo compacto con sus diferentes elementos.

El agua procedente del depósito acumulador cargada de pesticidas, ha pasado en una primera etapa por un filtrado de lecho, donde se separan las impurezas sólidas presentes en la misma, y de ahí se bombea el caudal a tratar al depósito de tratamiento, en dicho deposito se adiciona el catalizador que junto con la radiación ultravioleta incidente en el reactor procederá a la degradación sistemática de los contaminantes químicos presentes en el efluente.

El Reactor fotocatalítico de ciclo combinado dispone de un sistema de tubos sensibles al paso de la radiación UV, dispuestos en un bastidor y comunicados entre sí, que permiten el paso del fluido a la velocidad establecida para lograr una adecuada exposición solar, ayudada por un concentrador solar adecuadamente situado, que consigue el aprovechamiento de la máxima la radiación incidente.

El equipo Aquemfree debe situarse en un lugar lo suficientemente soleado durante todo el día, con el fin de lo lograr la máxima exposición solar y, por tanto, el máximo rendimiento.

Una sonda incorporada al efecto nos indicará cuando el proceso fotocatalítico se ha completado, y podemos proceder a su vaciado y nueva recarga en el deposito de tratamiento para continuar con el proceso de descontaminación del agua que disponemos en el deposito acumulador.

Diferentes equipos compactos Aquemfree han sido instalados y estudiados con un amplio rango de pesticidas autorizados en los cultivos propios del Sureste español, tanto de agricultura intensiva al aire libre, como en frutales, así como en cultivo bajo invernadero, mostrándose el sistema eficaz en todos los casos estudiados.

El resultado del sistema Aquemfree, es un efluente descontaminado y libre de carga química, que permite ser empleado en el sistema de riego de la propia finca donde se origina el residuo; o bien en el caso de que el equipo esté instalado en un gestor de residuos autorizado, poder emplearlo para riego agrícola o verterlo en la red: estando en total consonancia con la directiva europea y su transposición al Real Decreto 1311/2012, donde se tiene que proteger el medio acuático, el agua potable, asi como la salud humana y el medio ambiente.

Un PLC ha sido programado para automatizar todo el sistema y hacerlo más manejable, sencillo.

Es labor de todos concienciar y sensibilizar a todo usuario que emplea productos químicos, que el uso y manejo descontrolado de los mismos puede originar un problema de contaminación del medio ambiente y unas consecuencias irreparables para la salud humana.

El uso responsable de los productos fitosanitarios, de la maquinaria y equipos de tratamientos, así como los de protección humana, es de vital importancia para evitar daños al medio ambiente y a nuestra salud, de ahí que la formación en el uso, manipulación, transporte, almacenamiento, envases, y como no en el lavado de equipos, es lo que hará posible una agricultura más limpia, más saludable y sobre todo más sana y más responsable y todo ello pensando siempre en un futuro mejor.