Compostaxe / Compostaje

46
Compostaxe Obtención de compost a partir da materia orgánica dos residuos Juan Poza IES A Basella

description

Proceso da compostaxe da materia orgánica dos residuos. Proceso del compostaje de la materia orgánicas de los residuos

Transcript of Compostaxe / Compostaje

Page 1: Compostaxe / Compostaje

Compostaxe

Obtención de compost a partir da materia orgánica dos residuos

Juan Poza IES A Basella

Page 2: Compostaxe / Compostaje

Que é o compost

A compostaxe é o proceso de descomposición da materia orgánica contida nos restos orgánicos.

Este proceso é realizado por microorganismos que necesitan unhas condicións físico-químicas adecuadas.

O compost é un producto que, sen ser un abono, se pode empregar como mellorante das características do solo.

Page 3: Compostaxe / Compostaje

Obxectivos da compostaxe

Tratamento da materia orgánica dos residuos orixinando un producto estándar.

Destrucción dos organimos patóxenos mediante a desinfección polo calor xenerado.

Reduci-la masa do residuo orgánico nun 50 %, mediante a perda de humidade e o desprendemento de sólidos volátiles.

Obtención dun producto final utilizable en xardinería, agricultura e recuperación de solos.

Page 4: Compostaxe / Compostaje

Usos do compost

Aporte de materia orgánica (humus) ó solo (desexable que o solo conteña un 3 % de m. o.) e oligoelementos.

Mellora as propiedades físicas, químicas e biolóxicas dos solos.

Aumenta a capacidade de retención de auga no solo, reducindo a evaporación.

O compost diminúe a densidade do solo e aumenta a capacidade de retención de auga e a súa porosidade.

Aumenta a poboación bacteriana e de fungos. Tamén aumenta o pH.

Retén os abonos químicos no terreo.

Page 5: Compostaxe / Compostaje

Usos potenciais do compost

Plantacións intensivas de alto rendemento.

Mercado agrícola: fertilizante e enmenda orgánica de solos.

Restauración de solos degradados, desertizados e erosionados.

Cama para o cultivo de setas (15-20 % do substrato).

Cultivo de: vide, horticultura, cítricos, almendro, cereais, remolacha.

Page 6: Compostaxe / Compostaje

Métodos de compostaxe

Compostaxe aeróbica.Método natural: A materia orgánica

amontónase en pilas que se voltean periódicamente para airear. O proceso de compostaxe é de 3-4 meses.

Método acelerado: As pilas ou os reactores rotatorios son aireados mediante correntes de aire. O proceso leva 2-3 meses.

Compostaxe anaeróbica.

Page 7: Compostaxe / Compostaje

Proceso de elaboración

Recepción

Clasificación

Fermentación

Fracción orgánica Fraccións recuperables Non recuperables

Reciclaxe Vertedoiro ou incineradora

Acondicionamento

Maduración

Impurezas

Page 8: Compostaxe / Compostaje

Proceso en planta

Page 9: Compostaxe / Compostaje

Procesamento da fracción orgánica

Page 10: Compostaxe / Compostaje

Recepción

Balanza: Pesaxe de residuos recibidos e compost despachado.

Explanada de recepción: Para aparcamento e maniobras.

Tolva ou foso: con deslizador, piso móbil ou brazo articulado (pulpo).

Page 11: Compostaxe / Compostaje

Clasificación

Page 12: Compostaxe / Compostaje

Fermentación natural

Solo impermeable con captación de lixiviados.

En lugares húmidos, a zona de fermentación é cuberta.

Material apilado en filas ou caballóns de 1-2 m de alto por 3-4 m de lonxitude.

Volteo periódico para airear.

Evítanse cheiros empregando secuestrantes (carbonato de cal e productos comerciais).

Duración: 3 meses.

Page 13: Compostaxe / Compostaje

Fermentación acelerada en pilas

Pilas similares ás da fermentación natural ou de máis anchura e lonxitude.

Sistema de ventilación descontinua por tubos perforados no chan.

Redúcense olores cubrindo o compost cun estabilizador.

Duración: 1-2 meses.

Page 14: Compostaxe / Compostaje

Fermentación tubos de fermentación intensiva

Túneles de formigón de compostaxe intensiva.

Ventilación controlada.

Biofiltro para controlar gases de saída.

Control de humidade e temperatura.

Duración: 1-2 meses.

Page 15: Compostaxe / Compostaje

Fermentación en tambores xiratorios

Inxección de aire secuencias e controlada no interior dos tambores.

O aire saínte é tratado mediante un biofiltro.

Page 16: Compostaxe / Compostaje

Fermentación individual

Composteiros de pequenas dimensións

por fermentación natural para compostaxe doméstica.

Page 17: Compostaxe / Compostaje

Maquinaria

Volteadora móbil

Page 18: Compostaxe / Compostaje

Etapas da fermentación aerobia

Etapa de latencia: Iníciase o crecemento de microorganismos. Duración 2-4 días.

Etapa termófila: Actividade fermentadora das bacterias descompoñedoras cun incremento da temperatura (50-70 ºC). Duración variable de 1 a 3 meses. Obtense un compost semicurado

Fase mesófila ou de maduración: Diminúe a actividade bacteriana e comeza a acción descompoñedora dos fungos. Descende a temperatura a 40 ºC. Duración variable de 1 a 4 meses. Obtense un compost curado ou humificado.

Page 19: Compostaxe / Compostaje

Etapas da fermentación aerobia

Page 20: Compostaxe / Compostaje

Factores físico-químicos da fermentación

Page 21: Compostaxe / Compostaje

Fermentación: Parámetros físicos

Aireación: É necesario aportar osíxeno mediante volteo ou inxección de aire para evita-la anaerobiose (que orixina gases reductores: CH4, H2S, NH3, etc.).

Humidade: O contido óptimo atópase entre 50 e 60 %. Por debaixo do 14 % interrómpese a actividade biolóxica. Por riba do 60 % prodúcese anaerobiose.

Durante a fermentación, a humidade diminúe, sendo tanto mellor o compost canto menos humidade conteña.

Temperatura: A temperatura ambiental comeza a aumentar na fase de latencia ata acada-los 55-60 ºC na fase termófila. Logo baixa ata 40-50 ºC na fase mesófila. Por último, descende a 12 ºC cando se interrompe a actividade biolóxica. Mantendo a temperatura da fase termófila durante 3 días, desinféctase o compost.

Granulometría: As partículas deben ter dimensións de 1,2 x 5 cm. Máis pequenas provocan aglomeración e lixivados.

Page 22: Compostaxe / Compostaje

Fermentación: Parámetros químicos

pH: Inicialmente presenta valores próximos

a 6 u. Na etapa inicial da fase termófila faise

máis ácedo por orixínarse ácidos débiles, e baixa a 4,5 u.

No cume da fase termófila alcalinízase a causa da degradación das proteínas a amonio, acadando valores de 8.5 u.

Ó final da fermentación acada valores próximos á neutralidade.

O pH contrólase engadindo cal ou sosa.

Page 23: Compostaxe / Compostaje

Evolución dos parámetros ambientais

Page 24: Compostaxe / Compostaje

Fermentación: Parámetros químicos

Materia orgánica: Durante a primeira etapa da fase termófila ten lugar a perda do 30 % de materia orgánica volátil.

Carbono orgánico: Diminúe como resultado da transformación da materia orgánica en CO2.

Nitróxeno total: Durante a fermentación pérdese un 10 % do nitróxeno total a causa da volatilización do amoníaco nos comezos da fase termófila.

Durante a fermentación, o nivel de nitróxeno debe estar entre 1,2 e 1,5 %.

Page 25: Compostaxe / Compostaje

Fermentación: Parámetros químicos

Relación C/N: Debe manterse nuns valores óptimos de 25-30/1, xa que os microorganismos consumen o carbono nesta relación.

Valores máis altos alongan o período de compostaxe e diminúe a temperatura.

Valores máis baixos provocan a perda de nitróxeno amoniacal, empobrecendo o compost.

Auméntase a relación C/N engadindo restos vexetais ou serrín ricos en carbono.

Para reducila engádense restos de peixe, lodos de depuradoras (non máis do 35 %) ou compost maduro.

Durante a fermentación, a relación C/N diminúe ata acadar valores entre 16 e 20/1, sendo desexable que non pase de 18/1.

Page 26: Compostaxe / Compostaje

Características ambientais no inicio da compostaxe

Período no que os microorganismos colonizan o medio.

Parámetros condicionantes de partida:Contido de sólidos: 40-50 % en peso.Humidade: 50-60 % (inversa de sólidos).Osíxeno: 15-18 %.CO2: < 10 %.Composición da materia prima

Page 27: Compostaxe / Compostaje

Materia prima a empregar

Os materiais a compostar aportan o alimento para os microorganismos e afectan ás condicións ambientais no interior da masa a compostar

Materiais que aportan enerxía: necesaria para o crecemento microbiano.

Materiais voluminosos ou de recheo: diminúen a humidade, aumentan a porosidade, favorecen a osixenación, diminúen cheiros e aumentan a relación C/N.

Materiais equilibrados ou mixtos: posúen as dúas características anteriores.

Page 28: Compostaxe / Compostaje

Materiais que aportan enerxía

Son húmidos, pouco porosos e contñen moito nitróxeno. Exemplos:

Recortes de céspede.

Esterco de vacas, polos e coellos.l

Desperdicios de froitas e legumes.

Recortes de plantas verdes

Page 29: Compostaxe / Compostaje

Materiais de recheo

Empréganse para mellora-las propiedades físicas dos materiais a compostar.

Son secos, moi porosos e pobres en nitróxeno ou ricos en carbono.

A súa ausencia provoca diminución da temperatura, ralentización da fermentación e cheiros. Exemplos:

Astillas de madeira.Aserrín.Palla.Bagazo de remolacha.Talos de millo

Cortiza de pinoCoriza de eucaliptoResiduos de desbroce de montes.

Page 30: Compostaxe / Compostaje

Materiais equilibrados

Aportan ó mesmo tempo enerxía e recheo. Exemplos:

Árbores e arbustos moídos.

Esterco de cabalos con palla.

Palla de leguminosas

Follas

Lodos de depuradoras de augas residuais.

Page 31: Compostaxe / Compostaje

Outros materiais

Tamén se pode engadir: Bolsas de té.

Pousos de café

Aceite vexetal usado.

Cascas de ovos.

Papel sen tinta de cor.

Cinza de madeira.

Iogur

Osos moídos.

Cascas froitos secos.

Pan, pasta e arroz

Débense evitar: Carne, peixe e leite (cheiros,

roedores e insectos). Vexetais enfermos (patóxenos). Metais, plásticos, vidro, …

(impropios). Revistas e periódicos coloreados

(metais pesados). Troncos de madeira (lignina). Sementes e bulbos (poden

perdurar). Osos (non se degradan). Excrementos de cans e gatos

(patóxenos). Serrín de madeira tratada (tóxicos).

Page 32: Compostaxe / Compostaje

Relación C/N de algúns materiais

Material Relación C/NRestos de cociña

Herba

Desbroce de xardín

Follas secas

Serrín

Virutas de madeira

Cortizas

Papel e cartón

Palla

Esterco de galiña

Esterco de bovino

Esterco de cabalo

12-20

12-15

20-60

30-60

100-500

120

100-150

120-500

100

10-18

20

20-50

Page 33: Compostaxe / Compostaje

Maduración ou humificación

Apilación do compost primario ou semicurado en pilas de menos de 2-3 metros de altura.

Ó aire libre en terreos impermeables.

Volteo periódico para estabilización e evitar cheiros.

Duración: 3-4 meses. Rendemento total: 28-32 % en

relación á materia orgánica residual (M.O.R.) de partida.

Page 34: Compostaxe / Compostaje

Fotografías comparativas INICIAL FINAL

Page 35: Compostaxe / Compostaje

Criterios de calidade de maduración

pH: 7-8.

Relación C/N:

Semicurado: 16-20/1.

Curado <12/1.

Test da man:

Curado: Mancha as mans de negro, como carbón (foto inf.)

Humidade: 25-35 %. Máxima 40 %.

Temperatura: 15-25 ºC.

Cor: Negra (foto inferior).

Olor: A terra mollada (non rancio).

Granulometría: Inferior a 15 mm.

Materia orgánica total: >25 %

Inertes: 30-70 % Compost maduro

Compost semicurado

Page 36: Compostaxe / Compostaje

Test de maduración de Rottegrade

Colócase o compost nun recipiente illado e contrólase a temperatura de autoquentamento.

Temperatura Grao madurez Clasificación

0-10 ºC V Maduro

10-20 ºC IV Maduro

20-30 ºC III Non maduro

30-40 ºC II Compostando

40-50 ºC I Mat. fresco

Page 37: Compostaxe / Compostaje

Outros criterios de calidade

Ausencia de materiais inertes dun diámetro superior a 10 mm. (menos do 3 %).

Contido de metais pesados inferior a:

Cadmio 3 mg/Kg Mercurio 5 mg/Kg

Cobre 450 mg/Kg Cromo 270 mg/Kg

Níquel 120 mg/Kg Partículas >10 mm

< 10 %

Chumbo 150 mg/Kg E.coli NMP/g < 1.000

Zinc 1.100 mg/Kg

Page 38: Compostaxe / Compostaje

Aditivos mellorantes

Area de río, perlita e vermiculita para aumenta-la permeabilidade e aireación do compost para xardíns e viveiros de plantas.

Cal e dolomita para solos con pH ácido, solos degradados, canteiras de áridos, e minería.

Aminoácidos e outros nutrintes biolóxicos para favorece-la proliferación de determinadas especies microbianas.

Turba e arxilas absorbentes eliminan cheiros e incrementan a capacidade de retención de auga e de intercambio iónico do compost.

Page 39: Compostaxe / Compostaje

Acondicionamento ou afino

Disgregación

Separación

Materia orgánicafermentada

(CDR) CombustibleDesecado residual

Inertes

Moenda

Tamizado

Compost fino Compost groso

Combustión Vertedoiro

Metais

Reciclaxe

Page 40: Compostaxe / Compostaje

Acondicionamento ou afino

Page 41: Compostaxe / Compostaje

Afino

Un trómel separa as partículas maiores de 20 mm (plásticos, inertes e restos de poda.

Unha mesa densimétrica separa os materiais pesados (vidro, cerámica e osos).

Os materiais menos pesados son aspirados por un ciclón (plástico, papel e partículas moi finas).

Page 42: Compostaxe / Compostaje

Rendibilidade da compostaxe

Unha planta de compostaxe é rendible a partir dun promedio de procesamento de 300 Tm/día, e un mínimo de 100 Tm/día (Ministerio de Fomento (300 e 100 mil habitantes respectivamente).

Obtense un rendemento en peso do 28-32 % e do 20-40 % en volume de compost en relación cos residuos tratados.

O compost debe utilizarse na zona a causa do encarecemento do transporte.

Débese considerar a calidade agrolóxica en función da Directiva 86/278/CEE (modificada ?).

Page 43: Compostaxe / Compostaje

Problemas do compost

Escasa demanda do mercado.

Baixo prezo.

Contido de metais pesados, herbicidas e compostos orgánicos persistentes, que se concentran como resultado da reducción do volume.

Efecto acumulativo dos metais pesados nas cadeas tróficas.

Presencia de materiais inertes e partículas de plástico que aumentan a concentración de sais (de sodio, calcio e magnesio) e contaminates orgánicos (PCB, hidrocarburos e ácidos orgánicos).

Non se trata dun fertilizante, pois ten un baixo contido en nitróxeno.

Custos de transporte.

Importante realizar unha boa selección en orixe da materia orgánica.

Page 44: Compostaxe / Compostaje

Problemas de calidade

Compost inmaduro con alto relación C/N inmobiliza o nitróxeno causando deficiencias no solo.

O compost inmaduro degrádase consumindo osíxeno, xerando un ambiente reductor que favorece a movilidade dos metais pesados do solo, Tamén pode xerar problemas fitotóxicos a causa da presencia de ácidos (acético, propiónico e butírico)

Compost con baixa relación C/N causa niveis elevados de NH3 que afecta ó crecemento vexetal.

Compost con baixo contido en materia orgánica moviliza os metais pesados.

Page 45: Compostaxe / Compostaje

Aplicación do compost (1)

Térmos xerais: 20-50 Tm/Ha cada 2-3 anos en outono ou primaveira.

Pradeiras e forraxes: 25-40 Tm/Ha o primeiro ano. Logo 20 Tm/Ha cada 2-3 anos en primaveira.

Froitas: 100-200 Tm/Ha cada 2-3 anos. Viticultura: 50-100 Tm/Ha cada 2-3 anos despois da vendima. Leguminosas: 40 Tn/Ha/ano. Cultivos herbáceos: 30 TM/Ha/ano. Olivares: 75 Tm/Ha/ano. Invernadoiros: 1-1,5 Kg/m2 cada 2-4 anos. Cultivos hortofrutícolas: 50-100 Tm/Ha cada 2-4 anos. Viveiros: 20-35 % do volume do substrato

Page 46: Compostaxe / Compostaje

Aplicación do compost (2)

Plantas ornamentais: 100-250 Tm/Ha cada 2-4 anos. Céspede: 100-200 Tm/Ha. Logo 25-40 Tm/Ha cada 2-

4 anos. Xardíns: 100-300 Tm/Ha. Logo 20-40 Tm/Ha cada 2

anos. Recuperación de terreos: 1.000 Tm/Ha. Hortalizas: 75 Tm/Ha/ano. Cultivos industriais: 70 Tm/Ha/ano. Champiñón: 10-30 % da cama. Pataca: Entérrase en inverno.