ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS ÁCIDO- BASE Y DE LA COMPOSICIÓN DEL EXTRACTO ACUOSO DE MUESTRAS DE COMPOST DE FRACCIÓN ORGÁNICA DE RESIDUOS URBANOS

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Alba Peña Carmona
hace 7 años
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1 ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS ÁCIDO- BASE Y DE LA COMPOSICIÓN DEL EXTRACTO ACUOSO DE MUESTRAS DE COMPOST DE FRACCIÓN ORGÁNICA DE RESIDUOS URBANOS

2 EL COMPOSTAJE: Es un buen sistema de tratamiento de residuos Genera el compost El uso se relaciona con: su calidad su divulgación su experiencia

3 LA CALIDAD ESTA RELACIONADA CON: El contenido y la estabilidad de la materia orgánica El contenido en nutrientes El contenido en contaminantes Las características físicas

4 LA DIFICULTAD DE VALORAR LA ESTABILIDAD DE LA MATERIA ORGÁNICA SE RELACIONA CON: La gran diversidad de parámetros Dificultad en su aplicación a muestras de origen desconocido La dificultad de aplicarlos en controles de rutina El vacío legislativo que existe

5 EL COLOR DEL COMPOST

6 COLOR DE LOS EXTRACTOS

7 ECHEVARRÍA (199), REALIZÓ EN EL EXTRACTO 1: La determinación del contenido en cationes y aniones. El estudio del color y de la relación E4/E

8 CONCLUSIONES DE ECHEVARRÍA (199) Con el aumento de la madurez del compost en el extracto acuoso: Aumenta el ph Aumenta el color Si el proceso no es adecuado: La Σ cationes - Σ aniones es mayor

9 El ph esta relacionado con la edad de la muestra En muestras mal compostadas: El contenido en AOV y amoníaco puede enmascarar el ph...

10 OBJETIVOS Realizar en el extracto acuoso: El estudio del comportamiento ácido-base El estudio de la coloración La determinación de la composición respecto a las especies químicas más relevantes por electroforesis capilar

11 ANTECEDENTES Adam,, N.; y Haas,, D.W. (1995). Use Use of a simple titration procedure to determinate H CO 3 alkalinity and volatile fatty acids for process control in waste-water water treatment Anderson,, G. K.; y Yang,, G. (199). Determination of bicarbonate and total volatile acid concentration in anaerobic digesters using a simple titration Japenga,, J.; y Salomons (W). (1991). Simultaneous determination of bicarbonate, ammonium, and fatty acids in the liquid fraction of animal manure and soil/manure mixtures Moonsbrugger et al. (1993). Weak acid control in anaerobic systems Weak acid/bases and ph

12 PRUEBAS PREVIAS, MUESTRA COMERCIAL DE CASTELLDEFELS 1 ph ml HCl.5 M 1/,5 1/5 1/1 1/

13 PRUEBAS PREVIAS, MUESTRA COMERCIAL DE CASTELLDEFELS Parámetro 1:.5 1:5 1:1 1: Volumen HCl.5 M meq/l HCl meq/kg MS HCl

14 PRUEBAS PREVIAS Condiciones de valoración del equilibrio ácido- base: Concentración reactivos Volumen de extracto Valoración a 1 y 7 días

15 PRUEBAS PREVIAS Condiciones de determinación de cationes y aniones por electroforesis capilar: Manejo del extracto Dilución aparato

16 PRUEBAS PREVIAS Condiciones de conservación: Refrigeración Congelación

17 CONDICIONES DE TRABAJO Extracto 1: sobre muestra húmeda Equilibrio ácido-base Clorhídrico.5 M y sosa.5 M 5 ml de extracto Electroforesis capilar Dilución.5 Espectrofotometria 4 y 4 ηm

18 MUESTRAS DE COMPOST Procedencia: Castelldefels Botarell Jorba La Selva TORRELLES

19 MUESTRAS DE OTROS ORÍGENES Estiércol de Caldes de Montbui Fango de depuradora de Gavà

20 MUESTRAS DE DIFERENTES EDADES DE LA PLANTA DE TORRELLES 1 ph ml HCl.5 M Inicio Medio Comercial

21 MUESTRAS DE DIFERENTES EDADES DE LA PLANTA DE TORRELLES 1 1 ph ml NaOH.5 M Inicio Medio Comercial

22 MUESTRAS INICIALES DE TORRELLES 1 ph ml HCl.5 M

23 MUESTRAS INICIALES DE TORRELLES 1 1 ph ml NaOH.5 M T T T T. 99-7

24 MUESTRAS INICIALES DE TORRELLES meq/l Σ cationes -aniones

25 MUESTRAS COMERCIALES DE TORRELLES 1 ph ml HCl.5 M

26 MUESTRAS COMERCIALES DE TORRELLES 1 1 ph ml NaOH.5 M

27 MUESTRAS COMERCIALES DE TORRELLES Parámetro Σ cationes - Σ aniones

28 MUESTRAS INICIALES DE DIFERENTES PLANTAS DE TRATAMIENTO 1 ph ml HCl.5 M B. 9-5 C.99 S T. 9-34

29 MUESTRAS INICIALES DE DIFERENTES PLANTAS DE TRATAMIENTO 1 1 ph ml NaOH.5 M B. 9-5 C.99 S T. 9-34

30 MUESTRAS INTERMEDIAS DE DIFERENTES PLANTAS DE TRATAMIENTO 1 ph ml HCl.5 M B C S. 9-4 T. 9-35

31 MUESTRAS INTERMEDIAS DE DIFERENTES PLANTAS DE TRATAMIENTO 1 1 ph ml NaOH.5 M B C S. 9-4 T. 9-35

32 MUESTRAS COMERCIALES DE DIFERENTES PLANTAS DE TRATAMIENTO 1 ph ml HCl.5 M B. 9-5 Estiercol Fango T. 9-4 J. 9-5 S. 99- C.99-7

33 Muestras comerciales y de otros orígenes Ref. Material ml HCl.5 M meq/l HCl meq/kg MS HCl B. 9-5 Compost C. 91 Estiercol C Compost G. 9-3 Fango J. 9-5 Compost S.99- Compost T.9-4 Compost

34 MUESTRAS COMERCIALES DE DIFERENTES PLANTAS DE TRATAMIENTO 1 1 ph ml NaOH.5 M B. 9-5 Estiercol Fango T. 9-4 J. 9-5 S. 99- C.9-7

35 MUESTRAS COMERCIALES Y DE OTROS ORÍGENES Ref. Material ml NaOH.5 M meq/l NaOH meq/kg MS NaOH B. 9-5 Compost C. 91 Estiércol C Compost G. 9-3 Fango J. 9-5 Compost S. 99- Compost T. 9-4 Compost

36 MUESTRAS COMERCIALES Y DE OTROS ORÍGENES meq/l Σ cationes - Σ aniones B C J S T

37 Contenido en cationes y aniones determinados por electroforesis capilar Cationes NH + 4 K + Ca + Mg + Aniones Cl - SO - 4 NO - 3

38 Evolución del contenido en cationes y aniones con el aumento de la edad de la muestra Aumentan: Na +, K +, Cl -, NO - 3, y SO - 4 Decrecen: NH + 4, Ca +, y Mg + Aumenta la conductividad eléctrica

39 EVOLUCIÓN DEL CONTENIDO DE AMONIO Y NITRATOS EN MUESTRAS DE TORRELLES DE DIFERENTES EDADES ppm sms Inicio Medio Comercial Amonio Nitratos

40 CONCLUSIONES 1.- El estudio de extractos acuosos de compost se ha mostrado de interés para la comparación de muestras de diferentes edades y orígenes..- La relación de extracción 1/ se muestra adecuada para la determinación del contenido iónico,, y para el estudio de las características ácido-base del extracto, pero atenúa las diferencias de color.

41 3.- Los extractos acuosos conservados 7 días en la nevera mantienen sus características ácido-base. 4.- La aplicación de la electroforesis capilar en la determinación del contenido iónico de los extractos ha dado resultados relativamente satisfactorios en la determinación de las especies químicas siguientes: potasio, calcio, magnesio, amonio,, cloruros, sulfatos, y nitratos.

42 5.- De los aniones no determinados por el método de la electroforesis capilar usado se destacan los fosfatos, los bicarbonatos, y los ácidos orgánicos volátiles. Los primeros se hallan en concentraciones muy bajas en extractos acuosos de compost,, los bicarbonatos incrementan con la edad de la muestra, y se detectan en el estudio ácido base del extracto. En el caso de los ácidos orgánicos volátiles disminuyen a lo largo del proceso, y marcan una diferencia visible en la curvas ácido-base.

43 .- El contenido en aniones y cationes se incrementa con la edad de la muestra en correlación directa con la conductividad eléctrica. Esto no se cumple en el caso del amonio,, y el calcio. 7.- La diferencia entre la suma de cationes y la suma de aniones expresada en meq/l disminuye con la edad de la muestra, pudiéndose relacionar con la presencia de ácidos orgánicos volátiles en las muestras más jóvenes.

44 .- Las curvas obtenidas en las valoraciones del extracto con soluciones ácidas y básicas consecutivas presentan formas diferenciadas según tipo de muestras. 9.- Los miliequivalentes,, expresados sobre volumen (litros) o materia seca (kilogramo) de reactivo necesarios para alcanzar los phs predefinidos en las curvas de valoración ácido-base, se reducen al aumentar la edad de la muestra.

45 1.- Se ha constatado con relativo éxito que existe una gradación de colores, de transparente a marrón oscuro en los extractos acuosos de compost relacionados con la edad de la muestra Se ha encontrado que la relación E4/E que determina la absorbancia de la muestra evoluciona a lo largo del proceso al alza, y presenta una correlación directa con el color.

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