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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

3

¿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

12

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

18

19

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

22

Esquema de plantas de Compostaje

A

B

C

Control del proceso

Recogida de muestras

23

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

28

•¿ 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

29

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