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COMPOSTAJE COMO VÍA DE TRATAMIENTO DE RSU Gonzalo Moreno Morales
Introducción Ventajas y desventajas del proceso  ¿Quién interviene en el proceso de compostaje? Factores físicos y químicos que influyen en el proceso de compostaje. Parámetros de operación Técnicas de compostaje Finalización del proceso
1. Introducción Es una de las tecnologías más prometedoras para el tratamiento de residuos con elevado contenido en materia orgánica, simple, de bajo coste y medioambientalmente correcta.  En España el residuo que más se aplica al compostaje es el FORSU. 2 pasos: preselección y fermentación de la MO (al aire libre o acelerada en digestores).
Definición Compostaje : proceso de descomposición biológica de la materia orgánica contenida en los RSU en condiciones controladas y aerobias. Tiene como objeto su transformación en un producto orgánico que se utiliza como enmienda de suelos para la agricultura . Proceso basado en el control de ciertas variables que le afectan .  Las más importantes: humedad, temperatura, aireación. En la fermentación, los microorganismos degradan la MO liberando energía, además de H 2 O, CO 2  y sales minerales.
Proceso de compostaje
2. Ventajas/Desventajas Ventajas Sistema de reciclaje, con una útil revalorización del residuo. Optimiza los recursos al aprovechar los residuos que se producen en cada zona. Reducción de volumen de residuos. Ahorro económico en abonos químicos. Producto comercializable. Disminuye las necesidades de MO de los suelos y contribuye a su recuperación. Disminuye la contaminación por metales pesados presentes en los residuos Desventajas Alta inversión inicial. Disponibilidad de terreno. Contaminación del medio ambiente (metales pesados, olores, entre otros), según material de origen compostado.
3.¿Quién interviene en el proceso de compostaje? Hay dos tipos de organismos que actúan en el compostaje: Macroorganismos : rompen los materiales para facilitar la acción de los microorganismos. Microorganismos : son los responsables de la fermentación de la materia orgánica de los residuos. Su actividad se ve afectada fuertemente por las condiciones químicas y físicas del medio en el que se encuentren (T, pH, humedad…).
Comportamiento microbiano: Temperatura: factor que más influye en su supervivencia y proliferación. Dependiendo de la Temperatura, encontramos microorganismos mesófilos(15-45ºC) y termófilos(45-70ºC). M. mesófilos actúan primero, degradando compuestos solubles. El calor producido aumenta la T del compost. A partir de esta T actúan los M. termófilos, degradando los compuestos más resistentes.
Tipos de microorganismos Bacterias : responsables de la descomposición y de la generación de calor. Bacterias mesófilas actúan en la primera etapa (crecen rápido) y termófilas en la segunda etapa. Actinomycetos : parecidos a los hongos. Aparecen tanto en la etapa termofílica como en la de maduración. Degradan compuestos complejos. Hongos : Atacan el material más resistente. Son importantes en la etapa de maduración (cuando las temperaturas son moderadas). Sólo algunos pueden soportar temperaturas mayores a 55°C.
4. Factores que influyen en el proceso Se controlan las variables del proceso, ya que varían las condiciones en las que actúan los microorganismos: pH Relación C/N Temperatura Aireación Humedad Sustrato
pH El rango ideal se encuentra entre 6,5 y 8,0  Durante el proceso se producen diferentes fenómenos que varían este parámetro. Al comienzo el pH desciende    formación de ácidos; después los niveles aumentan (valores de 8,5). Finalmente, disminuye en la fase final o de maduración (pH entre 7 y 8).
Relación C/N El C proporciona una fuente de energía y constituye el 50% de la masa de células microbianas . El N es un componente de las proteínas necesarias para el crecimiento y la funcionalidad de la célula. C/N: Indicador de la velocidad de descomposición. Determina el tiempo de compostaje. C/N inicial entre 20-30. C/N>30: No hay N para el crecimiento. Se utilizan aditivos (fuentes de N) para aumenta C/N sin alterar el contenido de humedad. C/N<20: N en exceso, se pierde como NH 3. El proceso acaba con C/N entre 10-12 (liberación de C en forma de CO 2 ).
Sustrato  Es esencial la composición y preparación de la MO inicial. Clasificables según su naturaleza, estado físico u origen. Humedad Microorganismos necesitan H 2 O para transportar los nutrientes. Humedad óptima se estima en 40-60%. Exceso de humedad impide la difusión de oxigeno en la matriz orgánica    malos olores .  Es necesario mezclar la corriente con residuos de baja humedad Déficit de humedad actúa limitando la actividad biológica .  Es necesario el riego.
Aireación O 2 : Esencial para que los microorganismos puedan descomponer la MO.  Debe mantenerse en niveles adecuados, por diferentes requerimientos durante el proceso (alta concentración de O 2  y poca de CO 2  al inicio, y al contrario al final).
Temperatura  Compostaje: 4 etapas (mesófila, termófila, enfriamiento, maduración). Microorganismos que actúan en cada etapa descomponen la MO  obtienen energía, se reproducen, generan calor. Calor generado    Cambios de T. 2 fases: Activo compostaje, Maduración
Evolución de la temperatura en el proceso de compostaje
5. Técnicas de compostaje Sistemas abiertos : Se distinguen 4 tipos Pilas estáticas Pilas volteadas Pilas estáticas volteadas de forma pasiva Pilas aireadas forzadamente Sistemas cerrados : compostaje en reactores
Sistemas no intensivos Pila estática pila volteada
Sistemas intensivos Pila estática aireada en forma pasiva Pila aireada forzadamente
Sistema cerrado. reactores Sistema de tubo giratorio Sistema rectangular de cama
6. Finalización del proceso Calidad del compost: asociada con su valor agronómico y comercial. Compost de buena calidad: si los parámetros controlados han sido bien manejados. Características compost :  Libre de contaminación, higienizado, alto potencial fitosanitario, potencial de fertilización, potencial de capacidad de retención de agua, potencial de protección de erosión, libre de malos olores y estabilidad microbiológica.
La estabilidad/madurez es un tema crítico con respecto a la aplicación del compost. Estabilidad: velocidad o grado de materia orgánica en descomposición. Madurez: grado de descomposición de sustancias orgánicas fitotóxicas producidas durante el período activo de compostaje. Compost: buena vía de reciclaje por reutilización de residuos   (mejora la estructura del suelo y la actividad biológica, incrementa la capacidad de retención de H2O. Un mal uso del mismo (utilización en exceso o material de origen en malas condiciones) puede llevar a problemas en el suelo.
7. Bibliografía http://www.emison.com     compostaje industrial www.agrilogica.com www.juntadeandalucia.es/medioambiente/ educacion_ambiental/EducamIV/publicaciones/ Apuntes de la asignatura Tecnología del Medio Ambiente Artículo de la Revista Ingeniería Química, nº 420 “El compostaje como vía de tratamiento de R.S.U.” Enero 2005.

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  • 1. COMPOSTAJE COMO VÍA DE TRATAMIENTO DE RSU Gonzalo Moreno Morales
  • 2. Introducción Ventajas y desventajas del proceso ¿Quién interviene en el proceso de compostaje? Factores físicos y químicos que influyen en el proceso de compostaje. Parámetros de operación Técnicas de compostaje Finalización del proceso
  • 3. 1. Introducción Es una de las tecnologías más prometedoras para el tratamiento de residuos con elevado contenido en materia orgánica, simple, de bajo coste y medioambientalmente correcta. En España el residuo que más se aplica al compostaje es el FORSU. 2 pasos: preselección y fermentación de la MO (al aire libre o acelerada en digestores).
  • 4. Definición Compostaje : proceso de descomposición biológica de la materia orgánica contenida en los RSU en condiciones controladas y aerobias. Tiene como objeto su transformación en un producto orgánico que se utiliza como enmienda de suelos para la agricultura . Proceso basado en el control de ciertas variables que le afectan . Las más importantes: humedad, temperatura, aireación. En la fermentación, los microorganismos degradan la MO liberando energía, además de H 2 O, CO 2 y sales minerales.
  • 6. 2. Ventajas/Desventajas Ventajas Sistema de reciclaje, con una útil revalorización del residuo. Optimiza los recursos al aprovechar los residuos que se producen en cada zona. Reducción de volumen de residuos. Ahorro económico en abonos químicos. Producto comercializable. Disminuye las necesidades de MO de los suelos y contribuye a su recuperación. Disminuye la contaminación por metales pesados presentes en los residuos Desventajas Alta inversión inicial. Disponibilidad de terreno. Contaminación del medio ambiente (metales pesados, olores, entre otros), según material de origen compostado.
  • 7. 3.¿Quién interviene en el proceso de compostaje? Hay dos tipos de organismos que actúan en el compostaje: Macroorganismos : rompen los materiales para facilitar la acción de los microorganismos. Microorganismos : son los responsables de la fermentación de la materia orgánica de los residuos. Su actividad se ve afectada fuertemente por las condiciones químicas y físicas del medio en el que se encuentren (T, pH, humedad…).
  • 8. Comportamiento microbiano: Temperatura: factor que más influye en su supervivencia y proliferación. Dependiendo de la Temperatura, encontramos microorganismos mesófilos(15-45ºC) y termófilos(45-70ºC). M. mesófilos actúan primero, degradando compuestos solubles. El calor producido aumenta la T del compost. A partir de esta T actúan los M. termófilos, degradando los compuestos más resistentes.
  • 9. Tipos de microorganismos Bacterias : responsables de la descomposición y de la generación de calor. Bacterias mesófilas actúan en la primera etapa (crecen rápido) y termófilas en la segunda etapa. Actinomycetos : parecidos a los hongos. Aparecen tanto en la etapa termofílica como en la de maduración. Degradan compuestos complejos. Hongos : Atacan el material más resistente. Son importantes en la etapa de maduración (cuando las temperaturas son moderadas). Sólo algunos pueden soportar temperaturas mayores a 55°C.
  • 10. 4. Factores que influyen en el proceso Se controlan las variables del proceso, ya que varían las condiciones en las que actúan los microorganismos: pH Relación C/N Temperatura Aireación Humedad Sustrato
  • 11. pH El rango ideal se encuentra entre 6,5 y 8,0 Durante el proceso se producen diferentes fenómenos que varían este parámetro. Al comienzo el pH desciende  formación de ácidos; después los niveles aumentan (valores de 8,5). Finalmente, disminuye en la fase final o de maduración (pH entre 7 y 8).
  • 12. Relación C/N El C proporciona una fuente de energía y constituye el 50% de la masa de células microbianas . El N es un componente de las proteínas necesarias para el crecimiento y la funcionalidad de la célula. C/N: Indicador de la velocidad de descomposición. Determina el tiempo de compostaje. C/N inicial entre 20-30. C/N>30: No hay N para el crecimiento. Se utilizan aditivos (fuentes de N) para aumenta C/N sin alterar el contenido de humedad. C/N<20: N en exceso, se pierde como NH 3. El proceso acaba con C/N entre 10-12 (liberación de C en forma de CO 2 ).
  • 13. Sustrato Es esencial la composición y preparación de la MO inicial. Clasificables según su naturaleza, estado físico u origen. Humedad Microorganismos necesitan H 2 O para transportar los nutrientes. Humedad óptima se estima en 40-60%. Exceso de humedad impide la difusión de oxigeno en la matriz orgánica  malos olores . Es necesario mezclar la corriente con residuos de baja humedad Déficit de humedad actúa limitando la actividad biológica . Es necesario el riego.
  • 14. Aireación O 2 : Esencial para que los microorganismos puedan descomponer la MO. Debe mantenerse en niveles adecuados, por diferentes requerimientos durante el proceso (alta concentración de O 2 y poca de CO 2 al inicio, y al contrario al final).
  • 15. Temperatura Compostaje: 4 etapas (mesófila, termófila, enfriamiento, maduración). Microorganismos que actúan en cada etapa descomponen la MO  obtienen energía, se reproducen, generan calor. Calor generado  Cambios de T. 2 fases: Activo compostaje, Maduración
  • 16. Evolución de la temperatura en el proceso de compostaje
  • 17. 5. Técnicas de compostaje Sistemas abiertos : Se distinguen 4 tipos Pilas estáticas Pilas volteadas Pilas estáticas volteadas de forma pasiva Pilas aireadas forzadamente Sistemas cerrados : compostaje en reactores
  • 18. Sistemas no intensivos Pila estática pila volteada
  • 19. Sistemas intensivos Pila estática aireada en forma pasiva Pila aireada forzadamente
  • 20. Sistema cerrado. reactores Sistema de tubo giratorio Sistema rectangular de cama
  • 21. 6. Finalización del proceso Calidad del compost: asociada con su valor agronómico y comercial. Compost de buena calidad: si los parámetros controlados han sido bien manejados. Características compost : Libre de contaminación, higienizado, alto potencial fitosanitario, potencial de fertilización, potencial de capacidad de retención de agua, potencial de protección de erosión, libre de malos olores y estabilidad microbiológica.
  • 22. La estabilidad/madurez es un tema crítico con respecto a la aplicación del compost. Estabilidad: velocidad o grado de materia orgánica en descomposición. Madurez: grado de descomposición de sustancias orgánicas fitotóxicas producidas durante el período activo de compostaje. Compost: buena vía de reciclaje por reutilización de residuos (mejora la estructura del suelo y la actividad biológica, incrementa la capacidad de retención de H2O. Un mal uso del mismo (utilización en exceso o material de origen en malas condiciones) puede llevar a problemas en el suelo.
  • 23. 7. Bibliografía http://www.emison.com  compostaje industrial www.agrilogica.com www.juntadeandalucia.es/medioambiente/ educacion_ambiental/EducamIV/publicaciones/ Apuntes de la asignatura Tecnología del Medio Ambiente Artículo de la Revista Ingeniería Química, nº 420 “El compostaje como vía de tratamiento de R.S.U.” Enero 2005.