¡Descarga El Compostaje y más Apuntes en PDF de Ciencias Ambientales solo en Docsity!
Tema 7: Compostaje
Introducción : Se basa en la utilización de residuos orgánicos y bio-residuos. La legislación de este apartado es la Directiva 98/2088. El PNIR actual en España no se ajusta a directiva europea
El aprovechamiento de los Residuos de naturaleza ORGÁNICA (ó biorresiduos), puede suponer una considerable fuente de energía, agua, materia orgánica, bacterias beneficiosas y recursos en general para la agricultura pero su utilización debe ser cuidadosamente estudiada, para evitar la contaminación del medio natural y de los cultivos.
Los problemas de estos residuos en vertedero son;
- Olores
- Gases efecto invernadero por descomposición (Nos hemos pasado 70-75% de las emisiones permitidas).
DEFINICIONES: Biorresiduos = residuos orgánicos biodegradables
COMPOST: Material higienizado y estable, rico en materia orgánica resultante del proceso de compostaje de los biorresiduos y que cumple con unos requisitos de calidad establecidos. La calidad se recoge en las ETRM.
COMPOSTAJE: Descomposición biológica de biorresiduos, en presencia de oxígeno y en condiciones controladas por la acción de micro y macroorganismos, con el objeto de producir compost.
El compostaje es la mejor alternativa para los Residuos orgánicos siempre y cuando este compost tenga salida. Otra alternativa es la biometización (se obtiene biogás y un residuos sólido llamado digestazo o digestato) y la incineración.
JUSTIFICACION DEL COMPOSTAJE
Situación actual:
- Reducción en la producción de fuentes tradicionales de materia orgánica para los cultivos [estiércol] (cambios en la explotación ganadera; paso de una ganadería tradicional a una ganadería intensiva)
- La agricultura moderna exige mayor aporte de abonos orgánicos (cultivos intensivos de regadío y cultivos de invernadero); la materia orgánica mejora las condiciones físicas, químicas y biológicas del suelo. Con el compostaje se obtiene una recuperación de la materia orgánica de los residuos.
COMPOSICIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS.
- INERTES : metales, vidrio, restos de reparaciones domiciliarias, escorias…
- FERMENTABLES: restos biodegradables (restos de alimentos principalmente)
- COMBUSTIBLES: papel, cartón, plásticos, madera, goma, cueros, textiles…
Las mayores fuentes de residuos para compost son la materia orgánica de los residuos sólidos urbanos. Sobre todo nos interesan los residuos fermentables, el problema es que a menudo llegan mezclados con otro tipo de residuos. Las edares son una fuente muy importante de compost.
La selección del compostaje como medio para tratar los RSU deberá estar justificada desde el punto de vista ECONÓMICO, AGRARIO Y SANITARIO.
Para responder a la pregunta de ¿si se debe instalar una planta de compostaje?, en caso afirmativo se deberá justificar mediante un Plan Director de RSU de la zona afectada.
Este plan director contiene;
• ESTUDIO DE MERCADO DEL PRODUCTO
El compost será un producto que, además de ser orgánicamente estable, presentará unas condiciones sanitarias satisfactorias. Pero puede provocar: rechazo social por su olor y por la presencia de pequeños trozos de plástico o vidrio.
- ESTUDIO DE MERCADO DE LA OFERTA DE PRODUCTOS PARA LA AGRICULTURA EN COMPETENCIA CON EL COMPOST.
El mercado preferente del compost se encuentra en la agricultura de tipo intensiva, en invernaderos y en la extensiva de vid en cultivos de secano. Se analizará la presencia de otros productos orgánicos, precios de mercado y condiciones de suministro a lo largo del año.
PARÁMETROS FÍSICOS A CONTROLAR para la obtención de un buen compost.
- AIREACIÓN Es el parámetro básico de la fermentación aerobia. Se debe asegurar la incorporación del oxígeno del aire; [O2] 5-15% en volumen. La ventilación de las pilas de fermentación se asegura por volteos periódicos de la masa compostable o por medio de aire que se inyecta por las tuberías perforadas situadas a lo largo de la pila de fermentación.
• HUMEDAD
La descomposición de la materia orgánica depende del contenido de humedad. Los valores mínimos dentro de los cuales tiene lugar la actividad biológica se sitúa entre el 12 y el 14%. Valores inferiores al 40% pueden limitar el compostaje. Contenido óptimo: 50-60% humedad. En las primeras fases del compostaje, con altas tªs, se producen pérdidas de agua que habrá que reponer en el momento de los volteos.
- TEMPERATURA Evolución de la temperatura. en el proceso de compostaje, siempre que la humedad y la aireación sean las adecuadas:
- Residuos fermentables a temperatura ambiente
- Microorganismos + nutrientes = proliferación de microorganismos. Esto implica un incremento considerable de la temperatura.
A los pocos días, se alcanzan los 40ºC finalizando la fase “mesofílica” y alcanzándose la fase “termofílica”. Se alcanzan hasta los 70ºC----importancia desde el punto de vista sanitario (eliminación de gérmenes patógenos).
- La temperatura. decrece gradualmente y se entra en el “periodo de maduración”: reducción de la actividad biológica y estabilización de los productos orgánicos obtenidos.
- TEMPERATURA ADECUADA EN TORNO A LOS 55ºC ; una temperatura. Superior puede afectar a los microorganismos, una tª inferior no asegura la necesaria garantía sanitaria del producto final. La regulación de la temperatura se realiza a través de los volteos y del caudal de aire de las soplantes que ventilan las pilas de fermentación.
PARÁMETROS BIOQUÍMICOS para la obtención de un buen compost.
- pH. Para el crecimiento óptimo de bacterias entre 6 y 7,5. Para hongos entre 5, y 8. Durante el compostaje hay una sucesión de diversos microorganismos y circunstancias variantes que hacen que el pH oscile considerablemente.
- MATERIA ORGÁNICA. Las pérdidas de materia orgánica en el proceso completo pueden llegar a un 30%. Materia volátil que se pierde ya en la primera fase de fermentación.
- NITRÓGENO. Uno de los principales nutrientes; importancia de minimizar la pérdida de N durante el proceso. Pérdidas en torno al 10%. En el transcurso del proceso el N disminuye por volatilización del NH3, sobre todo en los primeros días, a alto pH y temperatura próxima a los 35 ºC.
- RELACIÓN C/N. Los microorganismos necesitan C como fuente de E y N para la síntesis de proteínas. Durante la fermentación aerobia el rango debe ser 25- unidades de C por unidad de N.
SISTEMAS DEL PROCESO BIOLÓGICO DE FERMENTACIÓN
Todos los sistemas de compostaje van orientados a fomentar la optimización de los parámetros que regulan el proceso, para obtener un buen compost en el menor tiempo posible de fermentación.
1. COMPOSTAJE EN PILA ESTÁTICA : Es el sistema más antiguo; se realiza en pilas, de reducida altura ya que la masa a compostar no se mueve durante el proceso. Ventilación natural. 2. COMPOSTAJE POR VOLTEO La aireación se logra por volteo mecánico de toda la masa compostable. Se permiten alturas de hasta 3 m. En el parque de fermentación al aire libre se sitúan los residuos en hileras; por encima de estas franjas pasará la máquina volteadora sobre carriles. Sistemas automáticos según el programa de fermentación establecido. Tiempo de fermentación de 2 a 4 semanas; a continuación al parque de maduración antes de proceder a su depuración o refino. 3. COMPOSTAJE POR VENTILACIÓN FORZADA: La pila de fermentación es estática y se dispone en su interior de un sistema mecánico de ventilación por tubería perforada, que permite la entrada de O2 y la salida de CO2. Ahorro de volteos pero se crean zonas anaerobias. Lo ideal es combinar volteos con ventilación forzada.
Todas las plantas de compostaje, en función de su capacidad de producción, deberán someterse a determinados análisis periódicos. Además, Ley IPPC recoge un Borrador de Directiva para unificar criterios sobre tratamiento de los biorresiduos
EL COMPOST EN ESPAÑA;
Este gráfico pretende reflejar el destino de los Residuos sólidos urbanos según el tipo de tratamiento que reciben.
En este gráfico vemos la situación según greenpeace. Se ven datos contrarios, ya que aquí solo un 8% va a compostaje.
LODOS DE DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES ;
CÓDIGO LER: 190805 (El código 19 incluye a todos los residuos de plantas de tratamiento).
Como consecuencia del incremento en la depuración de las aguas urbanas llevado a cabo en los últimos años, los lodos de depuradoras constituyen un residuo que ha tenido un aumento espectacular en su generación. Tiene Posibilidades de reciclaje, con la peculiaridad de que ciertos usos y posibilidades están regulados por normativa específica (caso de la utilización con fines agrícolas; Directiva 86/278/CEE, transpuesta al derecho español por RD 1310/1990. A las instalaciones para la gestión de los LD les es aplicable la Ley IPPC.
PLAN NACIONAL DE LODOS DE DEPURADORAS DE AGUAS RESIDUALES 2001-
Principios de Gestión. Objetivos ecológicos
- Reducción en origen de la contaminación de los lodos.
- Caracterización de los LD generados en España antes de 2003.
- Valorización de al menos un 80% de los LD antes de 2007: o Valorización en usos agrícolas (25-40%, compostados y tratados anaeróbicamente) o Valorización energética (15%)
- Correcta gestión ambiental del 100% de las cenizas de incineración.
- Reducción a un máximo del 20% LD depositados en vertedero antes de 2007.
- Creación de un sistema estadístico. BD unificada para todas las CCAA.
Los objetivos de estos planes como la reducción en origen, caracterización y valorización se han ampliado en legislaciones posteriores.
Instrumentos
- Programas de prevención de la contaminación de los lodos, sobre todo por metales.
- Caracterización sistemática de los LD y programa de muestreo de los suelos receptores.
- Ayudas para la construcción de plantas de tratamiento de LD, así como de recogida y almacenamiento intermedio.
- Promoción del uso de LD en terrenos públicos
- Subvenciones a programas de I+D enfocados a la búsqueda de nuevos usos, optimización de las aplicaciones y tratamientos, divulgación…
- Desarrollo de programas de aplicación de los LD con fines agrícolas, en colaboración con el MAPA y las CCAA.
- Ayudas para la elaboración de la Base de Datos.
PNLODOS (Planes Nacionales de Lodos) 2001-2006 Valorización de al menos un 80% de los lodos de depuradora antes de 2007:
- Valorización en usos agrícolas del 25-40%
- Valorización energética (15%)
- Correcta gestión ambiental del 100% de las cenizas de incineración.
RESUMEN/CONCLUSIONES
- La demanda creciente de productos orgánicos con fines agrícolas, plantea la posibilidad del aprovechamiento de la materia orgánica de los residuos para la producción de compost (RSU y Lodos de EDAR)
- Compostaje: fermentación aerobia y en presencia de microorganismos bajo condiciones controladas y donde se alcancen unas temperaturas que aseguren las condiciones sanitarias adecuadas.
- Planta de compostaje: justificada sólo si existe demanda del producto. Diferentes sistemas.
- PARÁMETROS A CONTROLAR EN EL PROCESO
- Físicos (aireación, humedad y temperatura)
- Bioquímicos (pH, materia orgánica, nitrógeno, C/N)
- Depuración del compost
- Requisitos de calidad e higiene del compost.
- Lodos de depuradoras para obtención de compost.
EJEMPLOS DE PLANTAS DE COMPOSTAJE
