EFECTO DE LA APLICACIÓN ACUMULATIVA DE BIOSOLIDO SOBRE LA DINAMICA DE UN SUELO: IMPLICANCIAS AMBIENTALES

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Lourdes Mendoza Belmonte
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Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013. Buenos Aires.

1 Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre Buenos Aires. Argentina EFECTO DE LA APLICACIÓN ACUMULATIVA DE BIOSOLIDO SOBRE LA DINAMICA DE UN SUELO: IMPLICANCIAS AMBIENTALES Itilier Salazar Q y Pablo Cornejo R. Departamento de Ciencias Químicas Y Recursos Naturales Facultad de Ingeniería y Ciencias UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA TEMUCO, CHILE

2 INTRODUCCION

3 Región de la Araucanía. Chile

4 Paisajes de la Región de la Araucanía

5 Suelos degradados en la Región de la Araucania

7 PRINCIPALES FACTORES QUE CONTRIBUYEN AL DETRIORO DEL RECURSO SUELO Pérdida de biodiversidad. Tala indiscriminada de bosque nativo sin reforestación. Uso de barbecho descubierto Monocultivo. Sobrepastoreo Quema de Rastrojos

8 Introducción Aumento de PTAS Alta Producción de Biosólidos

9 Generación de lodos (ton/año base seca)

10 Aumento Densidad de Población Alta Producción de Biosólidos Aumento de PTAS

11 Alternativas de Tratamiento TRATAMIENTOS Tratamiento Térmico Estabilización con Cal Digestión Anaerobia Digestión Aerobia Compostaje Otros Reducir potencial de Atracción de Vectores Reducir o eliminar el contenido de Patógenos Depende de la cantidad

12 Relleno Sanitario DISPOSICIÓN FINAL DE BIOSOLIDOS Aplicación Lodos Benéfica Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

13 Diseño experimental N 14 Ensayos Tratamientos Residuales (A) O S E 10 m * 4 m Completamente aleatorizado T15 A T150 A T60 A T90 A T30 A TF A TO A Tratamientos Acumulativos (B) T15 B T150 B T90 B T60 B T30 B TF B TO B 3 Repeticiones 2,5,8 m Análisis estadístico: ANOVA

14 Suelo: Andisol Origen: volcánico Localidad: 38º latitud sur 72º 7 31,6 latitud oeste Altitud : 330 m.s.n.m. Pendiente < 2 % Lluvia anual: 1300 mm Temperatura promedio: 10.5 ºC VIII Congreso Chileno de Física y Química Ambiental Abril , Punta de Tralca

15 CUADRO 1.-Composición de los biosolidos procedentes de una Planta de Tratamiento de Aguas Servidas Parámetros Químicos Rango Biosolido Promedio COT (mg/kg) ph (H 2 O) ph (cal) Conductividad (mmho/cm) Nt(%) Pt(%) K(%) Na (mg/kg) Ca (mg/kg) Mg (mg/kg) S (mg/kg) Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

16 CUADRO 2.-Características microbiológicas del lodo estabilizado Coliformes Fecales (NMP/g m.s) Tratamiento Biosolido fresco 2.8 x 10 4 Biosolido almacenado 1.7 x 10 3 Salmonella (NMP/g m.s) Biosolido fresco 40 Biosolido almacenado 5

17 CUADRO 3.-Contenido de metales pesados e n el biosolido Metales pesados Contenido (mgkg -1 Cd 0.34 Cu 316 Hg 21 Pb 20 Ni 25.5 Zn 320 As 3.36 Se 20.6 Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

18 CUADRO 4.-Concentración máxima de metales pesados en biosolido (mg/kg de biosolido base seco) según normativa chilena(1), USA(2) y Comisión Europea(3). Metales TA Chilena(1) EPA(2) CEE(3) As Cd Cu Hg Ni Pb Se Zn Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

19 Cuadro 5.-Concentración de metales pesados en el suelo

20 Cuadro 6.-Concentración de metales pesados en el biosolido

21 CUADRO 7.-Concentración acumulativa de metales pesados (mg/kg) en el suelo testigo, TA y sus tratamientos con diferentes dosis de biosolido después de tres años de aplicación. TA TA15 TA30 TA60 TA90 TA150 As <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 Cd <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 Cu Fe Hg <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 Ni Pb <3 <3 < Se Zn Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

22 Cuadro 8.-Análisis del suelo y sus tratamientos. Tratamien- COT ph(h 2 O) Bases P tos % ---mgkg ST 9.3± ± ± ±1.3 SF 9.3± ± ± ±2.3 S+3L 10.3± ± ± ±4.7 S+6L 11.2± ± ± ±0.1 S+9L 11.4± ± ± ±0.7 Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

23 Actividad respiratoria Se realizó mediante la técnica de incubación, recogiendo el CO 2 producido en solución alcalina y su valoración volumétrica con un ácido de normalidad conocida, utilizando fenoftaleína como indicador. Agua NaOH Muestra Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

24 mg C-CO2 /g s.s TA TA15 TA30 TA60 TA90 TA150 Potencial (TA90) y = 107,92x 1,7302 R² = 0, Dìas Fig. 2.-Evolución acumulada de C-CO2 durante los 10 primeros días del experimento en un suelo, testigo, TA, y en suelos con 15 ton/ha, TA15; 30 ton/ha, TA30; 60 ton/ha, TA60; 90 ton/ha, TA90 y 150 ton/ha, TA150, de biosolido aplicado.

26 Result ig. 3.-Vista parcial de los ensayos con cultivo de Triticum aestivum con aplicación de diferentes dosis de biosolido.

28 Cultivo de Triticum aestivum con aplicación inicial de 90 ton biosolido/ha.. Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

30 Esporas HMA en 100 g y = 191,75x -0,659 R² = 0, TAT TA30 TA90 TA150 Fig. 6.-Densidad de esporas durante los primeros 10 días del experimento en un suelo testigo, TA y en suelos con aplicación de 15 ton/ha, TA15; 30 ton/ha, TA30; 60 ton/ha, TA60; 90 ton/ha, TA90 y 150 ton/ha, TA150 ton/ha de biosolido. Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

31 Micelio (m/g) y = 8,25x 2-59,75x + 116,75 R² = 0, TAT TA30 TA90 TA150 Fig. 7.-Densidad de micelios, (m/g) durante los primeros 10 días del experimento en un suelo testigo, TAT y en suelos con aplicación de 30 ton/ha, TA30; 90 ton/ha, TA90 y 150 ton/ha, TA150, de biosolido. Primer Taller Internacional de Biorremediacion. PRITIBIO Septiembre-Octubre 1013.Buenos Aires. Argentina

32 Conclusiones Los niveles de Cu y Zn aumentaron en el suelo con las dosis de biosolido aplicado. La actividad biológica, medida a través de la evolución de C-CO2, aumento a medida que se incremento la dosis de biosolido aplicada al suelo hasta TA90, con TA150 decreció. Con dosis con 150 ton/ha hay un efecto negativo sobre la densidad de esporas y micelio de HMA Fenómeno a investigar en mayor profundidad.

33 Desafíos Dilucidar la estructura de las comunidades microbianas: Técnicas moleculares. Fraccionamiento químico de los metales pesados.

34 Gracias por su atención

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