INTRODUCCIÓN. Proceso de Compostaje

Transcripción

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2 INTRODUCCIÓN 1.- Introducción 2.- Definición 3.- Etapas 4.- Condiciones del proceso 5.- Tipos de Compost 6.- Ventajas e Inconvenientes del Compost 7.- Usos del Compost 8.- Costes 9.- Planta R.S.U 10.- Planta de compostaje - Procesos Ejemplos

3 INTRODUCCIÓN Actualmente es un problema los residuos generados Sanitarios Olores Impacto Visual Necesario gran espacio acumulación Lo ideal sería que podamos sacar un beneficio de este residuo Inversión tecnológica Económico Higiénico

4 COMPOSTAJE Definición Proceso basado en el reciclado de la materia orgánica mediante una fermentación controlada en condiciones aeróbicas Buen abono para las plantas (de liberación lenta) Regenerador orgánico de suelos Se obtiene compost como producto final

5 COMPOSTAJE Historia Esta técnica es usada desde hace mucho en la agricultura, es un proceso lento y no conserva al máximo la calidad del material residuos de la casa Apilamiento excrementos animales restos de cosecha Se descompone y transforman en un producto fácilmente manejable y aprovechable como mejorador de suelo.

6 COMPOSTAJE Análisis Químico Materia orgánica % Relación C/N Humedad % Ácidos húmicos % Nitrógeno, como N % ph Fósforo como P 2 O % Carbono orgánico % Potasio como K 2 O % Calcio 2-8 %

7 COMPOSTAJE Definición R.S.U. Fresco Compost Afinado y maduro

8 COMPOST Características Su color es oscuro, casi negro. Tiene una gran capacidad de retención de agua. Su olor es agradable parecido al de la tierra húmeda Mejorador del crecimiento de las plantas y es posible de utilizar en terrenos agrícolas o jardines, siendo un excelente o mejor sustituto a la tierra de hoja. Agrega elementos esenciales al suelo y no nitrifica ni acidifica el terreno como suele ocurrir con el uso de fertilizantes químicos.

9 ETAPAS DEL PROCESO DE COMPOSTAJE Las etapas están muy relacionadas con la temperatura El proceso de compostaje puede dividirse en tres periodos - Etapa Mesófila - Etapa Termófila - Etapa Maduración

10 ETAPAS DEL PROCESO DE COMPOSTAJE Etapa Mesófila Se produce a 40 ºC Se produce Acidificación de materia Degradación de fracciones de carbono débiles Hongos mueren y generan calor y CO 2 Se eleva T debido a la actividad metabólica, baja el ph

11 ETAPAS DEL PROCESO DE COMPOSTAJE Etapa Termófila Se produce a ºC Se degradan productos del carbono resistentes Se destruyen los microorganismos patógenos y disminuye la actividad respiratoria. Hacia los 70º C cesa prácticamente la actividad microbiana. La aireación hace que se reinicie el proceso hasta se acaban nutritientes

12 ETAPAS DEL PROCESO DE COMPOSTAJE Etapa Maduración Proliferan los hongos Se degradan los polímeros complejos Baja actividad ( Requiere meses a T ambiente ) Al no haber casi nutrientes, desciende la actividad bacteriana

13 CINÉTICA DEL PROCESO Ecuación La degradación de la materia orgánica llevada a cabo por microorganismos viene regida por: C a H b O c N d ( ny+ 2s+ r- c) O 2 C w H x O y N z + s CO 2 + r H 2 O + (d-nx) NH 3 + Q donde: r = 0.5 [ b nx 3 (d n x) ] s = a n w La cinética de evolución del carbono se puede ajustar a una exponencial: C = C o * e -kt C = % peso seco de C t = tiempo dias

14 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Los microorganismos deben ser controlados factores que limitan la vida desarrollo Para que desarrollen la actividad descomponedora se necesitan unas condiciones óptimas Suelo : Físicas Químicas Condiciones ambientales externas

15 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Características Suelo Físicas Tamaño de las partículas o Determina densidad y la estructura o Directamente relacionado con intercambio hídrico y gaseoso o Tamaño Poros Aireación o Tamaño Retención Hídrica Disipación Q o Tamaño Óptimo 1 y 5 cm.

16 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Características Suelo Químicas Principalmente Constitución Molecular y Elemental Los microorganismos solo pueden romper compuestos simples Complejas han de romper por reacciones tipo enzimático Complejidad Tiempo descomposición Microorganismos necesitan micronutrientes y macronutrientes Micronutrientes Importancia Reacciones Enzimáticas

17 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Condiciones Ambientales Externas TEMPERATURA COMPOSTAJE HUMEDAD ph RELACIÓN C/H AIREACIÓN POBLACIÓN MICROORGANISMOS

18 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Temperatura Las variaciones de T relacionadas con el proceso, se puede controlar Los microorganismos (hongos y bacterias) mantienen la T de descomposición en un intervalo determinado, sí condiciones son óptimas La T depende de material a compostar y factores ambientales La T de óptima de estabilización biológica ºC Para resultados óptimos º C y permanecer 1-2 semanas

19 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Temperatura Si la T excede 60 º C durante mucho tiempo, mueren microorganismos útiles

20 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Temperatura Ensayo de autocalentamiento Cámara con control de temperatura (20ºC) Cámara de aire aislante Tapa de Poliuretano Data loggers Sonda de temperatura Vaso Deward Compost

21 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Humedad Humedad Inferior al 60 % Pilas estáticas y volteadas Inferior al 65 % Reactores Cerrados Si humedad es alta Desplaza aire Proceso anaeróbico Humedad Óptima Exceso de Humedad

22 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES ph Valor óptimo de 6 9 Hongos toleran 5 8 Bacterias ª Fase: Acidificación materia Baja ph 2ª Fase: Aumenta ph Facilita la pérdida de N, en forma de NH 3

23 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Relación C / H Esta relación es necesaria para producción de energía y síntesis celular de los microorganismos Un exceso de N acelera descomposición, pero déficit de O 2 Defecto de N menor velocidad N se escapa en forma de NH 3 C / H es mayor de 1

24 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Aireación Se debe asegurar suministro de oxígeno Para asegurar buen y rápido compostaje Evitar malos olores Hace falta material de soporte ( triturado de poda y madera ). Proporciona estructura y crea porosidad Contenido de oxigeno 50 % Nunca por debajo de 8-10 %, para asegurar condiciones aerobias

25 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Aireación Es necesario el volteo de las pilas para homogeneizar Temperatura Oxigeno ( ) : Demanda de O 2 ( ) : O 2 sumistrado por volteo

26 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Aireación Ensayo de Respirometría: Aire Electrodo de O 2 AIRE Oxímetro Muestra de Compost con Nutrientes y H 2 O 2 Baño Isotérmico 30ºC Agitador Magnético

27 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Población Microbiana Según etapa en la que se encuentre habrá diferentes microorganismos 1ª etapa: Aparecen bacterias y hongos mesófilos Liberan ácidos 2ª etapa: Cuando T 40 ºC, aparecen bacterias, hongos termófilos y actinomicetos 3ª etapa: Por encima de 60 ºC, desaparece actividad microbiana

28 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES Población Microbiana Las bacterias descomponen carbohidratos y proteínas Los actinomicetos y hongos descomponen celulosa y hemicelulosa Posición: Bacterias En toda la pila Hongos y actinomicetos A 5 15 cm de la superficie

29 CONDICIONES DEL PROCESO Y ESPECIFICACIONES

30 TIPOS DE COMPOST De maleza Se usa vegetación de bosque ( arbustos ) Normalmente es cobertura del suelo (acocholnado ) Los restos más jóvenes son ricos en N y pobre en C Material vegetal con estiércol Procede de restos vegetales, malezas y estiercol de equinos o pequeños rumiantes El estiércol debe dejarlo madurar antes de incorporarlo a su labor

31 TIPOS DE COMPOST Tipo Quick- Return Compuesto por restos vegetales, con rocas en polvo, paja, tierra, algas, Se le añade rocas para suplir carencias de ciertas tierras Compost activado con levadura de cerveza Es mezcla de restos vegetales, mezclado con levadura fresca de cerveza, tierra, agua y azúcar

32 VENTAJAS DEL COMPOST Mejora las propiedades físicas del suelo ( fertilizante ) Se obtienen suelos más esponjosos y mayor retención del agua Mejora las propiedades químicas Aumenta capacidad de micro y macronutrientes La capacidad de intercambio iónico, es fuente y almacén de nutrientes de los cultivos Mejora resistencia de las plantas a patógenos Aumenta la población microbiana ( fertilidad del suelo ) Se puede almacenar. No atrae insectos Esta desinfectado y estabilizado

33 INCONVENIENTES DEL COMPOST Condiciones Aeróbicas o Gasto energético para aportar oxígeno o Se debe aumentar el volumen de la materia orgánica o Requiere grandes superficies o Presenta límites en la carga que puede tratar o Emite gases contaminantes a la atmósfera Condiciones Anaeróbicas o Se obtiene un compost de menor calidad o El arrancado es lento y difícil

34 USOS DEL COMPOST Se usa para mantener el nivel de humedad de los suelos Para evitar erosión Como camas o acolchonados en cultivos Para recuperación de terrenos improductivos En cultivos de remolacha, para aumentar contenido de azucar Recuperación de suelos contaminados ( degradan contaminantes )

35 COSTE DEL PROCESO DEL COMPOSTAJE Compostaje de Empresas de Compost Si el compostaje es a granel 49 / Tm Con el envasado es 50 % más 75 / Tm Compostaje R.S.U. Si el compostaje es a granel ( baja calidad ) 13,2 / Tm Si la recogida es selectiva ( media y alta calidad ) En Navarra y Cataluña 20 / Tm

36 PLANTA DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS S Líneas de actuación Línea de selección Línea de compostaje Línea de afino

37 MÉTODOS COMPOSTAJE ABIERTOS CERRADOS Pilas Estáticas Pilas con Volteo Contenedores Túneles Aireación n Forzada Succión Inyección Alternante Aireación Natural Aireación Forzada

38 PROCESO DE COMPOSTAJE

39 PLANTA DE COMPOSTAJE Recepción de la fracción vegetal y trituración Disposición en pilas Volteado de las pilas y control de las condiciones ambientales del proceso Recogida de los lixiviados y de las aguas pluviales Selección manual Mezcla y homogenización Recepción de la fracción orgánica de la basura Tromel Compost Cribado del compost maduro

40 RECEPCIÓN N Y SELECCIÓN TOLVA TOLVA EN PROFUNDIDAD Mejores condiciones higiénicas Mejores condiciones laborales Construcción n en plantas con alto volumen TOLVA EN SUPERFICIE Supervisión n fácilf Menores costos de construcción Menores aguas lixiviadas Trabajo manual PRE-SELECCI SELECCIÓN N MANUAL

41 TROMMEL Qué es? Función n en el proceso

42 SELECCIÓN N MANUAL

43 TRIRURACIÓN, MEZCLA Y HOMOGENIZACIÓN FINALIDAD TIPOS Molinos trozadores Cribas tambores Cribas troceadotas Troceadores cilíndricos

44 DISPOSICIÓN N EN PILAS Tipos : Pilas estáticas ticas (Windrows( Windrows) Formación típica de manual Problemas de aireación Alt. max : 1,5 m. Problemas control humidific. Pilas estáticas ticas ventiladas Necesaria maq. volteadora NO problemas de aireación Alt. max : 2 m. 3 m. Humidificación mecánica NO maq. volteadora

45 VOLTEADO El uso de máquinas volteadoras es común en el método de compostaje en naves donde el residuo es ventilado y volteado

46 RECOGIDA LIXIVIADOS En sistemas de compostaje manual : TECHO RECOGE AGUA LLUVIA VAPORES CONDENSADOS En sistemas de compostaje mecanizado: SENSORES DE HUMEDAD CONTROLAN GRADO DE IRRIGACIÓN

47 CRIBADO COMPOST MADURO MÉTODOS DENSIMÉTRICOS (Mesas vibrantes,ciclones ) EN COMBINACIÓN SI DESEAMOS DE CRIBADORAS Separación de Fracciones Gruesas (> 25 mm: maduración) Separación de Fracciones Finas (< 25 mm: deschinado, venta):

48 COMPOST Una vez que ha finalizado el proceso de maduración, el compost puede almacenarse hasta el momento de su venta o aplicación n al terreno. El compost se vende a granel y en envases de 2, 5, 20 y 60 litros Aplicaciones: mantener el nivel húmico de la tierra lucha contra la erosión recuperación n de terrenos improductivos recuperación n de suelos contaminados cultivo de viñedo (50% España) a)

49 EJEMPLOS REALES COSTE DEL PROCESO Programa de Recogida Selectiva y Compostaje del Baix Camp Se recogen hogares En 2 años y medio Tm de Residuos de Cocina Tm de Jardinería 900 Tm comercializadas Detalle de Costes Costes de instalación 6 millones de EUR Costes de operación 45 EUR/tonelada Costes de EUR totales comunicación Ahorro por vertido 7,2 EUR/tonelada evitado Ingresos 1,1 EUR/tonelada

50 EJEMPLOS REALES COSTE DEL PROCESO Programa de Compostaje de Bacino Padua Se recogen hab. Los residuos de jardinería se someten En 1998 a compostaje con fangos residuales Tm de Residuos de Cocina Tm de Jardinería Detalle de Costes Costes de instalación 2.2 millones de EUR Costes de operación 400 EUR/tonelada Costes de EUR totales comunicación Ahorro por vertido 25 EUR/tonelada evitado Ingresos EUR/tonelada