ESCOLA SUPERIOR D AGRICULTURA DE BARCELONA CONTENIDO EN CARBONATOS DE MUESTRAS DE COMPOST Y SU POSIBLE RELACIÓN CON LA CALIDAD DEL COMPOST

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1 ESCOLA SUPERIOR D AGRICULTURA DE BARCELONA CONTENIDO EN CARBONATOS DE MUESTRAS DE COMPOST Y SU POSIBLE RELACIÓN CON LA CALIDAD DEL COMPOST Autor: Raúl Freire Hernández Profesora ponente: Montserrat Soliva Torrentó

2 Introducción Principios del compostaje Proceso aeróbico Transformación y estabilización de la MO Producción CO2, agua, calor Redución peso y volumen

3 Introducción Condicionantes del compostaje Población microbiana Substrato Humedad Temperatura ph Aireación

4 Introducción Fases del compostaje Fase de descomposición Fase de maduración

5 Introducción Tecnología del compostaje Materiales a compostar: Origen agrícola: paja, rastrojos, subproductos, cosechas deterioradas, cascaras, ramas de poda, etc. Origen industrial: subproductos de la industria del vino, de la cerveza, del aceite, del cacao, del café,de extractos vegetales dela industria farmaceutica, etc. Origen urbano: restos de poda, lodos de depuradora, residuos sólidos urbanos, residuos de mercados de fruta y verduras, etc. Origen animal: estiércol, gallinaza, purines, pelo de animal, plumas, residuos de matadero, etc.

6 Introducción Sistemas de compostaje Sistemas no intesivos pilas Sistemas intensivos túneles, contenedores, tambor rotatorio, boxes, etc.

7 Introducción Calidad del compost En función de: Contenido y calidad de la MO Contenido en fitonutrientes Contenido en contaminantes Características generales

8 Introducción Como determinar la estabilidad de un compost? MOR, GE=MOR/MOT Sustancias húmicas Índice de germinación Test de autocalentamiento

9 Antecedentes TFC Echevarría, 1996 Determinación los iones más frecuentes en extractos de compost de diferentes orígenes. MOT/CO3² CO3² Procedencia nº de muestras MOT Mataró Vilafranca Gavà

10 Antecedentes TFC Jose Antonio de la Rosa (1999) extractos acuosos Estudio de ph Inicio Medio Comercial ml HCl.25 M

11 Material y métodos Método determinación carbonatos: Calcímetro de Bernard CaCO3 + 2HCl CO2 + CaCl2 + H2O

12 Material y métodos Cálculos % CO3² totales = L cm3 CO2 muestra L cm3 CO2 blanco x CO3² p g p g muestra x 1 L = lectura con la muestra. L = lectura con el CaCO3 puro p = peso de la muestra (g) p =peso de blanco CO3² p = peso de 1 mol CO3² 1 mol CaCO3 1 g CaCO3 p g CO3² = x x x p g CaCO3 6 g CO3² 1 mol CO3² 1 mol CaCO3

13 Material y métodos Variaciones del método Variación del volumen de HCl %carbonatos en función del volumen de HCl utilizado en muestras de compost del 22 de San Cugat Volumen HCl Volumen CO2 desprendido %Carbonatos (sms)) 2 ml 1,7 ml ml 1.6 ml ml 1.7 ml 5.5

14 Material y métodos Volumen HCl Volumen CO2 desprendido %Carbonatos (sms) 2 ml 18,1 ml ml 17,9 ml 26.9 %carbonatos en función del volumen de HCl utilizado en muestras de compost del 21 de Botarell 6 ml 18,2 ml 27. %carbonatos en función del volumen de HCl utilizado en muestras de compost del 22 de Casteldefels Volumen HCl Volumen CO2 desprendido %Carbonatos(s ms) 2 ml 7.1 ml ml 7.1 ml ml 6.9 ml 1.6

15 Material y métodos Variaciones del método Variación de la cantidad de muestra %carbonatos en función de la cantidad de muestra utilizada de compost de San Cugat del 22 Cantidad de muestra Volumen CO2 desprendido %Carbona tos(sms),25 g 4,4 ml 1.4,49 g 9.8 ml 1.2,613 g 18.5 ml 1.5 %carbonatos en función de la cantidad de muestra utilizada de compost de Castelldefels del 22 Cantidad de muestra Volumen CO2 desprendid o %Carbona tos(sms),224 g 7. ml 1.5,475 g 13.9 ml 1.4,634 g 21. ml 1.7

16 Material y métodos Variaciones del método Determinación sobre muestra húmeda o sobre muestra seca. %carbonatos en función de la humedad de la muestra San Cugat %carbonatos (sms) rep 1 rep 2 Compost final seco Compost final húmedo(27,9%) Salida túnel seco Castelldefels %carbonatos (sms) rep 1 rep 2 Compost final seco Compost final húmedo(33%) Salida túnel húmedo(39,5%)

17 Material y métodos Materiales utilizados Tipo de material nº de muestras Compost de RSU 25 Compost de Lodos 25 Compost de FO de RM + RV 54 Compost de Botarell 17 Compost de plantas centroeuropeas 16

18 Resultados y discusiones Resumen gráfico de los datos recopilados y obtenidos separados por tipo de material u origen RSU FANGS FO Botarell Extranjeras H CE ph MOT MOR GE Ca

19 Resultados y discusiones Relaciones existentes entre los diferentes parámetros Relación CO3² MOT del total de las muestras analizadas Relación MOT - CO3" y = x % MOT % Carbonatos

20 Relación M OT - CO3" y = x % Car bonatos Relación M OT - CO3" y = x Relación MOT CO3² en compost de RSU con separación mecánica Relación MOT CO3² en compost de lodos de depuradora Relación M OT - CO3" y = x % Car bonatos Relación MOT CO3² en compost de Botarell % Car bonatos Relación M OT - CO3" y = x Relación M OT - CO3" y = -.287x % C a r bona t os Relación MOT CO3² en compost de FO de RM + RV % Car bonatos Relación MOT CO3² en compost de muestras centroeuropeas

21 Resultados y discusiones Factores que afectan la relación CO3² MOT MO CO2 + H2O HCO3 + H2O CO3² + H3O + Contenido en agua Temperatura Temperatura ºC 25ºC 4ºC 6ºC ph ph ácido ph básico Solubilidad Solubilidad de CO2 en H2O (g CO2/1 cm3) Contenido en determinados cationes CaCO3 (25ºC) (75ºC) K2CO3 Na2CO3 (ºC)(1ºC) (NH4)2CO3 (15ºC) KHCO3 (ºC)(6ºC) NaHCO3 (ºC) (6ºC) NH4HCO3 (ºC) (2ºC) Solubilidad de diferentes sales implicadas en el proceso (g/1cm3)

22 Resultados y discusiones Relación MOT/ CO3² en compost de diferente procedencia MOT/CO3² CO3² Procedencia nº de muestras MOT RSU < RSU > Lodos FO de RM + RV Botarell Centroeuropeas

23 Resultados y discusiones Relación CO3² GE Relación GE - CO3" y = 1.521x % Car bonatos Relación GE - CO3" y = 1.336x % Car bonatos Relación GE - CO3" y = -.75x Relación CO3² GE en compost de RSU con separación mecánica Relación CO3² GE en compost de lodos de depuradora Relación CO3² GE en compost de FO de RM + RV Relación GE - CO3" y = -.35x % Car bonatos Relación GE - CO3" y = x % Car bonatos Relación GE CO3² en compost de muestras centroeuropeas Relación GE CO3² en compost de Botarell % Car bonatos

24 Resultados y discusiones 1. Si al aumentar los carbonatos, disminuye la MOT pero también el grado de estabilidad (GE = MOR/MOT) significa, a priori, que la MOR disminuye aún más. Relación MOR- CO3" y = x % Carbonatos 2. Otra explicación puede ser que los carbonatos presentes en las muestras de Botarell no se hayan formado durante el proceso de compostaje sino que estos vinieran con el material de entrada y que este material permanezca inalterado durante el proceso de compostaje.

25 Resultados y discusiones Relación CO3² Ca 35 Relación Ca- CO3" y = x Ca % Carbonatos

26 Resultados y discusiones Creación de un modelo gráfico que nos permite la comparación directa y visual del material compostado. Modelo 1 GE phx1 MO CO3² x1 CaX GE 1 8 Material bueno y bien compostado CaX phx1 CO3"x1 MO

27 Resultados y discusiones Modelo 2 GE phx1 MO CO3² x1 CaX GE 1 8 Material bueno y mal compostado CaX phx1 CO3"x1 MO

28 Resultados y discusiones Modelo 3 GE phx1 MO CO3² x1 CaX GE 2 15 Material 1 CaX1 malo y bien 5 compostado phx1 CO3"x1 MO

29 Resultados y discusiones Modelo 4 GE phx1 MO CO3² x1 CaX GE Material CaX1 5 malo y mal compostado phx1 CO3"x1 MO

30 Resultados y discusiones

31 Resultados y discusiones Comparación mediante los modelos de materiales de diferente procedencia (material de entrada, planta de compostaje) a) Compost de RSU con separación mecánica antes de 1996 Mataró GE 1 8 MOT carbon atos ph Ca GE 6 MC Cax1 4 2 phx1 MC MC x1 CO3² MOT Media

32 Resultados y discusiones Compost de RSU con separación mecánica de antes de 1996 (TFC Echeverría) Vilafranca GE 1 MOT carbon atos ph Ca GE 8 6 VC Cax1 4 2 phx1 VC VC x1 CO3² MOT media

33 Resultados y discusiones Compost de RSU con separación mecánica de antes de 1996 (TFC Echeverría) Gavà GE 1 MOT carbon atos ph Ca GE 8 6 CG Cax1 4 2 phx1 GC GC x1 CO3² MOT media

34 Resultados y discusiones b) Compost de RSU con separación mecánica después de 1996 GE Cax1 4 2 phx1 x1 CO3² MOT CO3² Medias H CE ph MOT MOR GE Ca RSU

35 Resultados y discusiones c) Compost de lodos GE Cax1 4 2 phx1 x1 CO3² MOT CO3² Medias H CE ph MOT MOR GE Ca Lodos

36 Resultados y discusiones d) Compost de FO de RM +RV GE Cax1 4 2 phx1 x1 CO3² MOT CO3² Medias H CE ph MOT MOR GE Ca FO

37 Resultados y discusiones e) Compost de Botarell GE 2 15 Cax1 1 5 phx1 x1 CO3² MOT CO3² Medias H CE ph MOT MOR GE Ca Botarell

38 Resultados y discusiones f) Compost de plantas centroeuropeas GE Cax1 4 2 phx1 x1 CO3² MOT CO3² Medias H CE ph MOT MOR GE Ca Centroeuropeas

39 Conclusiones Conclusiones Es factible utilizar el método del calcímetro de Bernard en la determinación de carbonatos en muestras de compost. Al avanzar el proceso de compostaje disminuye el contenido en materia orgánica, incrementándose teóricamente el contenido en. CO3² No obstante este contenido está influenciado por las características del material inicial. En el caso de muestras de compost de FO de RM se consideraría adecuado valores superiores al 6% La relación MOT/ CO3² presenta valores inferiores en muestras de compost más estabilizadas. Podría avanzarse un valor inferior a 1 para muestras de compost de FO de RM y de RSU. En los casos en que los materiales tengan de partida contenidos elevados de CaCO3no se puede aplicar lo indicado en la conclusión anterior.

40 Conclusiones CO3² Se propone la representación de los contenidos en conjuntamente con otros parámetros que varían en muestras estabilizadas para comparar visualmente muestras de distintos orígenes. Se proponen distintos modelos de la representación según las diferencias sean debidas a los materiales compostados o a el desarrollo del proceso. La relación MOT/ CO3² y la representación gráfica muestran diferencias claras entre compost de Lodos, de RSU y FO, pero debería mejorarse la propuesta para poder diferenciar entre muestras procedentes de plantas de características similares.

41 Conclusiones Debe destacarse que al comparar la relación MOT/ CO3² y la representación gráfica de muestras de RSU posteriores a 1996 y de años anteriores se observa una mejora en las características estudiadas. Se ha incrementado el contenido en carbonatos y disminuido el cociente MOT/ CO3² lo que estaría relacionado con un mejor control del proceso, independientemente de la calidad del material de entrada (procedente de recogida convencional). Las muestras de compost procedentes de plantas que tratan FO de RM procedente de recogida selectiva (material de entrada de mejor calidad respecto a contaminantes principalmente) presentan en algunos casos contenidos en carbonatos inferiores a 6 o una relación MOT/ CO3² superior a 1, indicando que el proceso no se ha controlado bien.

42 Introducción Calidad del compost ph y conductividad eléctrica Nitrógeno amoniacal y nítrico La humedad La materia orgánica total (MOT) El carbono oxidable (Cox) El grado de estabilidad (GE) El nitrógeno orgánico (Norg) La relación carbono-nitrógeno (C/N) El nitrógeno no hidrolizable (NnH) La materia orgánica humificada (AH y AF) La capacidad de intercambio cationico (CIC) La tasa de mineralización El contenido en nutrientes y metales pesados La granulometría La higienización Contenido en inertes

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