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Compostaje de residuos orgánicos y aplicación agrícola
Montserrat SolivaSònia Paulet
APLICACIÓN RESIDUOS ORGÁNICOS EN AGRICULTURA
Según:
Para:
Características de los suelos
Necesidades de los cultivos
1. Mantener y mejorar la fertilidad de los suelos2. Obtener producción agrícola de calidad con rentabilidad aceptable
3. Integrarse en los planes de gestión de residuos
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Los residuos orgánicos pueden ser utilizados como abonos y/o enmiendas pero es necesaria una gestión correcta y
diferenciada según origen
¿Qué características deben conocerse y valorarse de los Residuos Orgánicos?
¿Por qué?
AHumedad
ApH, CE
AMO y estabilidad
AFitonutrientes y asimilabilidad
AContaminantes
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¿Qué características deben conocerse y valorarse de los Residuos Orgánicos?
¿Por qué?
Manejo y transporteAHumedad
ApH, CE
AMO y estabilidad
AFitonutrientes y
asimilabilidad
AContaminantes
Efecto y duración de la aplicación
Dosificación y complementación
FitotoxicidadCadena trófica
Precauciones
Tipos residuo % N mineral % N orgánico quese descompondrá en
1 any
% N residual
Estiércol bovino 35 25 40
Gallinaza 70 20 10
Purines cerdo 94 3 3
Características de los residuos ganaderos
4
%Humedad residuos ganaderos
0
20
40
60
80
100
CE,dS/m residuos ganaderos
27
1217222732
VACCO
N OVGAL
L
AVTR
Z
FSCp
urines
FSTp
urines
% MO y %GE
20
30
40
50
60
70
80
90
V A C CON O V GALL A V T R Z F S C p u r i n e s F S T p u r i n e s
MO GE
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¿porqué se escoge uno u otro residuo para la aplicación?
¿Dónde?
¿Cuánto?
¿Cómo?
se produce?
¿Dónde?
¿Cuánto?
¿Cómo?
se necesita?
¿Se usa siempre el más adecuado para una determinada aplicación?
¿qué composición tiene?
No siempre prevalecen las necesidades de los cultivos y la conservación del entorno sobre los
intereses de los generadores de residuos
DEBIDO A:
•A Intereses económicos
•A Falta de información
•A Falta de medios
•A Falta de sensibilidad ambiental
•A Desconocimiento sobre problemática agrícola
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PLANES DE GESTIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS
PLANES DE APLICACIÓN AGRÍCOLA
DEBEN SER INTEGRADOS y TENER EN CUENTA
1. Tipo y cantidad de RO generados
2. Composición
4. Necesidades de los cultivos
5. Residuos más apropiados para estas necesidades
3. Necesidad o no de tratamiento
Dentro de los planes de gestión correcta e integrada de los RO
aparece, entre otros tratamientos, el COMPOSTAJE
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COMPOSTAR (transformación biológica
de los residuos en condiciones
controladas) es gestionar los residuos
de una manera respetuosa con el
entorno, involucrando y
responsabilizando a la sociedad que los
genera.
En el compostaje una fase sólida orgánicapermite una actividad eminentemente aeróbica al:
•Servir de soporte físico y de matriz de intercambio de gases
•Facilitar el agua y los nutrientes
•Aportar microorganismos endógenos
•Actuar como aislante térmico
•Recoger parte de los residuos metabólicos generados
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Los residuos para el compostaje deben:
•ser esponjosos
•aportar agua
•presentar buen equilibrio de nutrientes y biopolímeros
•tener capacidad de retención de la humedad y del calor
• no contener contaminantes
CONDICIONES INICIALES ADECUADAS PARA:
• buen funcionamiento del proceso
• evitar problemas (malos olores, lixiviados)
• máxima eficiencia
• ahorro de energía
• obtener producto de calidad
Existe interacción entre ellas
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¿Las necesidades son las mismas al inicio, durante o al final del proceso?
Según esto ¿qué productos se puede o se debe compostar?
¿Cómo interaccionan?
Necesidades iniciales
4Humedad 50-60%
4 Material esponjoso: oxígeno en poros superior 18%
4 Biopolímeros que aporten:
a) Estructura
b) Capacidad de retención de humedad y calor
c) C/N real superior a 30
4 pH: 6-8 (máxima diversidad población microbiana)
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Necesidades fase de descomposición
4Humedad 50-60%
4 Aireación: oxígeno en poros superior 8%
4 Control de la temperatura: 50-60ºC (puntualmente 70ºC)
4 pH: 6-8
4 Control generación lixiviados (equilibrio humedad/riego)
4 Control generación malos olores:
Depende: Composición inicial
Aireación
Necesidades fase de Maduración
4Humedad 40-50%
4 Aireación: oxígeno en poros superior 10%
4 Temperatura: 45-35ºC
4 pH: 7-8
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Materiales FO RV L ind FSP cafe L ind
pH 6,10 4,55 6,15 8,00 7,55 6,53 7,20 5,66 11,8
CE dS/m 4,12 2,74 2,46 3,26 0,66 1,96 27,80 0,98 6,25
%Humedad 53,97 80,78 16,92 85,95 37,89 88,02 6,13 84,50 52,66
ppm N-NH4 - 700 30 5234 nd 5788 306 124 172
%M.O. 56,87 78,91 65,42 61,69 31,82 71,44 65,59 89,44 24,43
% N org 1,83 3,16 1,10 4,12 0,25 7,23 2,49 4,45 1,53
%Ca - - - 9,44 18,37 3,99 4,58 0,10 17,45
ppm Zn 569 43 81 521 683 87 1291 118 2993
ppm Mn 177 46 168 318 42 -- 409 545 413
ppm Cu 156 14 29 166 110 49 767 32 1140
ppm Ni 53 16 58 59 6 63 27 18 38
ppm Cr 49 10 19 47 14 60 18 24 11341
ppm Pb 190 6 24 15 16 15 6 18 30
ppm Cd 2,0 0,12 0,23 0,20 0,30 0,5 0,5 0,1 2,5
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Exceso de humedad
•ð generación de lixiviados
•ð aparición condiciones anaerobias
•ð desprendimiento malos olores
•ð dificultad en el manejo
•ð retraso en el proceso
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Contenido en metales de muestras de lixiviados
0
2
4
6
8
10
FO T FO M FV m B D T B L
Mostres
mg
/l
mg Zn/l mg Cu/l mg Cd/l*10
Contenido elevado de N en material muy
degradable
•ð pérdidas de nitrógeno en forma amoniacal
•ð olores desagradables
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Impurezas, metales
•ð mala calidad del compost
•ð incremento relativo del contenido en contaminantes
•ð mal aspecto de la planta
•ð incremento de costes en separación y afinado
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Residuos con bajo contenido en MO
•ð baja calidad del compost
•ð perdida de rendimiento
•ð consumo de energía extra
•ð desgaste de maquinaria
Puede afectar la composición de los RO a?:
• La eficiencia del proceso?
• La reducción de peso y volumen?
• La generación de problemas?
• Contaminación ambiental?
• Calidad del compost?
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EFECTO DE LA DURACION DEL PROCESO SOBRE EL VOLUMEN Y PESO FINAL
∆ duración del proceso
∇ volumen y peso
0%
50%
100%
Inicio Final
Sin Recogida Selectiva
Agua MO Mineral Reducción
PORCENTAJE DE REDUCCIÓN EN EL PROCESO DE COMPOSTAJE
17
0%
50%
100%
Inicio Final
Con Recogida Selectiva
Agua MO Mineral Reducción
PORCENTAJE DE REDUCCIÓN EN EL PROCESO DE COMPOSTAJE
Comparación de horas de trabajo necesariasen tres sistemas de manejo de estiércoles
(Liceo Agrícola de Metz)
COMPOSTAJE Estercolero Estiercol fresco
Cantidad, Ton 793 793 793
Recogida .prepararpila
53h30m 53h30m 50h
Volteo 21h
Cantidad final, Ton 317 634 793
Cargar 21h 43h
Aplicación 44h 96h 120h
Tiempo total 139h30m 192h30m 170h
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Según Haug (1993) : materia orgánica que ha sido estabilizada, que está libre de
patógenos y de semillas de malas hierbas, que no atrae insectos o vectores, que puede ser manejada y almacenada sin ocasionar
molestias y que es beneficiosa para el suelo y el crecimiento de las plantas.
¿Qué es el compost?
Tipos de compost
ð según materiales iniciales y mezclas
ð según control y duración del proceso
ð según sistema? Influye?
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EL CONTENIDO EN MO Y ESTABILIDAD DEL COMPOST DEPENDE :
MATERIALES DE ENTRADAComposición (mezclas)
Tipo de recogida
Pretratamiento
PROCESO DE COMPOSTATJE
Duración
Control
Afinado
EL CONTENIDO EN NITRÓGENO DEL COMPOST DEPENDE :
MATERIALES DE ENTRADA Composició( importante la mezcla)
PROCESO DE COMPOSTAJE
Duración
Control (imp. H,T aireción,pH)
Afinado
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EL CONTENIDO EN METALES DEL COMPOST DEPENDE :
MATERIALES DE ENTRADAComposición
Tipo de recogida
Pretratamiento
PROCESO DE COMPOSTAJEDuración
Afinado
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
ppm
Zn Cu Ni Cr Pb Cd*10
Infuencia de las mejoras en plantas 2001 2000
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COMPOST DE LODOS
Muestra 5a 5b 5c 5d 5e pH 7,60 7,53 7,75 6,76 7,9 CE dS/m 12,52 4,10 6,27 3,99 19,0 ppm N-NH4 Soluble
4538 3028 5069 <2 4745
%M.O. 42,83 62,14 61,55 30,74 40,90 % N org 1,48 2,53 2,86 1,27 3,54 %GE (MOR/MOT)
46,97 42,45 40,76 52,83 41,00
%P 1,49 2,33 2,46 2,67 1,80 %K 1,58 0,42 0,42 0,58 3,16 ppm Zn 493 1087 644 260 2886 ppm Cu 171 338 237 55 220 ppm Ni 123 54 26 33 62 ppm Cr 31 95 18 27 81 ppm Pb 16 110 86 59 462 ppm Cd 0,40 1,5 1,20 0,48 5,66
Muestra P i J Hort P i J pH 7,85 8,90 7,85 CE dS/m 0,98 15,98 0,61 %Humedad 54,46 31,41 62,47 ppm N-NH4 Soluble nd 1259 25 %M.O. 47,68 45,66 53,35 % N org 1,11 1,64 1,04 %GE (MOR/MOT) 60,47 32,31 76,14 %P 0,28 1,07 0,15 %K 0,66 0,25 0,42 ppm Zn 101 1459 76 ppm Mn 189 191 185 ppm Cu 66 97 42 ppm Ni 89 36 47 ppm Cr 45 76 16 ppm Pb 39 52 38 ppm Cd 0,10 5,14 0,17
COMPOST DE R.V
24
0102030405060
%
%H %MO %Norg*10 %Ca
Comparación FO 1998/2000
FO 2000 FO 1998
0
300
600
900
1200
1500%
ppmN-NH4 %Norg*100 p p m Z n p p m C u ppm Cr p p m P b
Comparación 1999/2000
FO Fangos+FO
25
0100200300400500600700800ppm
RecogidaNO
Selectiva
RecogidaSelectiva
Comparación plantas Zn Cu Ni
Contenido en Zn
-100
400
900
1400
1997 1998 1999 2000
Anys
pp
m
BOE Clase 1
Contenido en Pb
050
100150
200250300350p
pm
BOE Clase 1
26
0
50100150200250300350ppm
Boras Linz Viena Torrelles Jorba SantCugat
Comparación plantas
Zn Cr Ni
Comparación ESAB-ESAB
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
7 0 0
8 0 0
9 0 0ppm
Zn Cu Pb Cd.10
27
Comparación BARTH-ESAB
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
7 0 0
8 0 0
pp
m
Zn Cu Pb Cd.10
0
50
100
150
200
250
300
350
ppm
P l a n t a s P a r c C l o t1
ParcCiutadel la
S a g r a d aFamí l ia
CanC a d e n a
Zn Cr Ni
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•¿ Deben ponerse condicionantes a los materiales que
llegan a una planta de compostaje?
•¿Que parámetros son de utilidad para el control del
proceso, del producto y su uso?
•¿Que parámetros mínimos deben aparecer en las
normativas sobre calidad de compost?
•¿Podrían plantearse normas de calidad de compost
distintas según las materias primeras tratadas?
•¿Deberían plantearse normas de calidad de compost
distintas según posibles usos?
•¿Podrían plantearse normas de calidad de compost
distintas según países?
Variación del contenidt d e Zn
0
4080
120160200
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Dias
ppm
A D
Variación del contenido de Cu
20
30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Dias
ppm
A D
Variación del contenido de Pb
101520253035404550
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Dias
ppm
A D
Incremento relativo del contenido en metales
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Muestra compost 3a 3c 3 d 3 f pH 8,53 7,88 7,40 8,15 CE dS/m 5,52 8,19 9,08 5,24 %Humedad 19,01 31,47 24,08 53,82 ppm N-NH4+ Soluble 619 1773 1629 n.d ppm NO3 - 32 24 nd 1801 %M.O. 52,41 46,22 57,92 43,49 % N org 2,06 1 ,31 2,02 2,34 %GE (MOR/MOT) 50,25 38,47 39,18 49,63 ppm Zn 197 396 1462 192 ppm Mn 198 186 140 224 ppm Cu 75 271 399 42 ppm Ni 82 192 101 27
ppm Cr 32
115 258 83
ppm Pb 97 118 324 38 ppm Cd 0,3 0,9 1,35 0,4