tratamiento aerobio de residuos sÓlidos domÉsticos …

HELENA MIRANDA GONZÁLEZ

TRATAMIENTO AEROBIO DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMÉSTICOS POR MEDIO DE HONGOS

PROYECTO DE GRADO

INGENIERÍA AMBIENTAL

Tutor: Jean PEROT – Ingeniero Investigación y Desarrollo SAUR

FEBRERO – AGOSTO de 2007

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar agradezco a Jean Perot, ingeniero del grupo Saur y tutor de mi práctica, por

darme la oportunidad de trabajar en este proyecto.

Mis agradecimientos se dirigen también hacia Michel Gauthier, técnico del grupo Saur, con

quien tuve la oportunidad de trabajar en equipo durante estos meses.

Así mismo, quisiera agradecer a Cyril Belingand, a Sandrine Trouche y en general a todo el

equipo Coved del Centro Tarn – Roques, quienes hicieron de esta práctica una experiencia

agradable gracias a su hospitalidad, su disponibilidad y su gentileza.

SYNTHESIS

Now adays France produces 27 millions tons of domestic w aste every year, meaning 434

kg/hab/year. It is know n that almost 30% of these residues are organic waste w ith a high

degradation level.

The recent environmental legislation orders to reduce today’s amount of organic matter disposed

in landfills all over Europe. It also suggests chemical and biological stabilization of these

residues before their f inal disposal in order to diminish their possible contamination capacit ies.

According to this statement, the R&D department of Saur society decided to launch a study

concerning the biological treatment of domestic w aste by a process named “BIOFERM”. The

base of this process relies on the use of hexogen and endogen bacteria and fungi populations,

expecting to achieve a reduction in mass and volume of the treated residue.

With a 12m3 and tw o 1m3 reactors located in a waste recollection and treatment centre at Saint

Sulpice in southern France, the research has demonstrated that biological pre-treatment actually

exerts a positive action over reduction in mass and volume of domestic residues. At the present

time, the object of the study is to quantify and qualify these degradation gains, to analyse the

fermentation process development and performance, and to f ind possible pre-treatments’

consequences over w aste deformability, settling and permeability.

Five experimental cycles have been proposed for 2007. Today, the accomplished experiments

are show ing encouraging outcomes: Mass and volume losses around 30%, a process that

describes a typical aerobic reaction of easy development and control, and a transformation of

wastes’ hydro-mechanical qualit ies w hich could bring safety and economical benefits throughout

landfill exploitation.

IAMB 200720 18

Tratamiento Aerobio de Residuos Sólidos Domésticos por medio de Hongos HELENA MIRANDA GONZÁLEZ

1 / 50

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................................2 1. Contexto del proyecto........................................................................................................3 2. Degradación aerobia de residuos sólidos domésticos: Una alternativa previa a la disposición final...................................................................................................................3

2.1. Condiciones de Operación...........................................................................................3 2.1.1. Oxígeno Lagunar...................................................................................................3 2.1.2. Humedad.................................................................................................................3 2.1.3. Temperatura...........................................................................................................3

2.2. Fases de la degradación ..............................................................................................3 3. Presentación del proyecto ................................................................................................3

3.1. Ciclos experimentales en Montauty............................................................................3 3.2. Presentación del piloto..................................................................................................3

4. Resultados experimentales ..............................................................................................3

4.1. Análisis de resultados globales ...................................................................................3 4.2. Seguimiento de las condiciones de operación del proceso....................................3 4.3. Seguimiento de hongos ................................................................................................3 4.4. Gases y lixiviados ..........................................................................................................3 4.5. Ensayos de comportamiento hidromecánico en el Laboratorio LTHE..................3

4.5.1. Presentación de “Le Transmissivimètre” ...........................................................3 4.5.2. Resultados experimentales..................................................................................3

5. Dificultades encontradas ..................................................................................................3 CONCLUSION ...............................................................................................................................3 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................3 ANEXOS .........................................................................................................................................3

IAMB 200720 18


2 / 50

INTRODUCCIÓN

Este documento fue realizado por Helena Miranda, estudiante de último año de Ingenier ía

Ambiental en programa de intercambio académico Ecole des Mines de Nantes – Universidad de

los Andes, como resultado de una práctica en la Dirección Investigación y Desarrollo de la

Sociedad SA UR. Su original en francés permanece en manos de la Sociedad SA UR, esta copia

consiste en su traducción al español.

La práctica se llevó a cabo desde febrero hasta agosto de 2007. Los ciclos experimentales

tuvieron lugar en el municipio de Saint Sulpice (Francia) en “Montauty”; un centro de disposición

f inal, separación y tratamiento de desechos, dirigido por COV ED, f ilial aseo del Grupo SAUR.

La elaboración de este documento tuvo como objetivo presentar los resultados obtenidos a

partir del trabajo. Así, el informe comienza por la presentación del contexto del proyecto.

Después, las bases teóricas necesarias para el análisis de resultados son comentadas, al igual

que las misiones y tareas propuestas para cumplir con los objetivos del proyecto. Finalmente,

los resultados adquiridos son presentados para así concluir sobre la efectividad de los ciclos

experimentales y sobre los avances del proyecto.

IAMB 200720 18


3 / 50

1. Contexto del proyecto Los residuos sólidos domésticos se definen como desechos producidos por las diversas

actividades cotidianas de un hogar.

En la actualidad Francia produce 27 millones de toneladas de residuos sólidos domésticos al

año, los cuales representan 434 kg/hab/año conformados en su mayor parte por materia

orgánica (29%) y por papel y cartón (25%). Estos desechos se componen también de vidrio

(13%), de plástico (11%), de metales (5%) y de textiles (3%). Los materiales degradables

constituyen entonces cerca del 30% del peso húmedo y el 16% del peso seco de los residuos

sólidos domésticos.

La Directiva Europea 99/31/CE exige la disminución de la cantidad de materia orgánica

dispuesta en rellenos sanitarios y la estabilización de los residuos sólidos domésticos antes de

su disposición f inal para minimizar su poder contaminante. Hoy en día 41% de los residuos

sólidos domésticos son directamente depositados en los rellenos sanitarios, mientras que solo

el 8% es reciclado, el 1% utilizado para producción de metano y el 6% valorizado por medio del

compostaje.

El principal problema de los rellenos sanitarios es la necesidad de utilizar grandes superficies de

tierra, además, la disposición f inal impide a priori la valorización de los desechos. Sin embrago,

actualmente nuevas tecnologías y tipos de explotación buscan la valorización de estos

desechos. Existe por ejemplo el bioreactor, por medio del cual se recupera biogás, o también se

ha desarrollado la reducción en materia y en volumen por medio de la degradación aerobia.

Bajo la implementación de esta Directiva países como España, Italia y Alemania han

desarrollado nuevos procesos de tratamiento de residuos sólidos los cuales asocian

tratamientos mecánicos con tratamientos biológicos. Estas tecnologías se agrupan bajo la sigla

TMB (Tratamiento Mecánico-Biológico) y están tratando actualmente más de 8500 toneladas de residuos sólidos al año en cerca de 15 países alrededor del mundo1.

1 Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable. 2006.

IAMB 200720 18


4 / 50

El proceso comienza por un tratamiento mecánico (separación y tamizado) en donde se

recuperan dos fracciones de los residuos: los materiales reciclables, que pueden encontrar una

vía de valorización, y la fracción inerte, la cual puede ser dispuesta en un incinerador o en un

relleno sanitario. La fracción orgánica remanente pasa a un tratamiento biológico el cual puede

ser de tipo aerobio, donde los productos obtenidos son compost y residuos estables, o de tipo

anaerobio, donde se produce biogás y un residuo sólido igualmente estable.

El estudio I & D de este proyecto consiste entonces en probar una nueva forma de tratamiento

biológico aerobio: la degradación por medio de hongos. MycET® es un proceso innovador

practicado por la Sociedad SAUR en la reducción de lodos provenientes de plantas de

tratamiento de aguas residuales. Este método se basa en la utilización de un cóctel fúngico que

permite reducir la masa de los lodos en 30% (ANEXO I). El cóctel se ensaya ahora en el

proceso de tratamiento de residuos sólidos “BIOFERM”, dirigido por COV ED, el cual consiste en

la degradación biológica de residuos sólidos domésticos buscando la obtención de un residuo

inerte y posiblemente reutilizable.

“BIOFERM” comienza por la recepción de los desechos donde estos son separados y luego

enviados a una cámara de maduración biológica con alimentación de agua y ox ígeno,

f inalmente los residuos inertes son enviados a un relleno sanitario. Es en la segunda etapa

(cámara de maduración) donde MycET® quiere ser utilizado con dos objetivos principales:

reducir la fracción degradable de los residuos sólidos y en consecuencia su volumen final, como

también disminuir la actividad biológica de los residuos buscando una rehabilitación más pronta

de los rellenos sanitarios.

Aunque los TMB son una respuesta a las exigencias reglamentarias gracias a su capacidad

para disminuir la cantidad de residuos orgánicos, esta disminución es parcial y no representa

una solución definitiva al problema. Es necesario situar los TMB en un sistema de gestión

integral de residuos sólidos para que estos sean realmente rentables. Los costos de inversión

se calculan hoy en día entre 150 y 400 €/ton/año y los de explotación entre 45 y 90 €/ton, as í se

hace necesario implantar sistemas eficaces y encontrar salidas rentables a los productos

obtenidos en el tratamiento2.

2 Idem.

IAMB 200720 18


5 / 50

Un TMB puede ser un complemento para sistemas de recolección selectiva y puede preceder

procesos de incineración o disposición en rellenos sanitarios optimizando los recursos y el

espacio. La degradación biológica, por ejemplo, representa una opción de tratamiento que

puede aportar beneficios medioambientales y económicos gracias a una prolongación de la fase

de explotación de un relleno sanitario y a la obtención de un desecho estable desde un punto de

vista mecánico y biológico.

Si esta técnica se complementa posteriormente con una opción como el bioreactor, la reducción

de la actividad biológica puede continuar y los desechos pueden encontrar su valorización en la

producción de biogás. De esta manera un porcentaje más alto de los desechos puede ser

explotado y aprovechado.

IAMB 200720 18


6 / 50

2. Degradación aerobia de residuos sólidos domésticos: Una alternativa previa a la disposición final

La fracción orgánica de los residuos sólidos domésticos puede sufrir un fenómeno biológico

llamado degradación. Cuando este proceso es realizado por microorganismos aerobios, su

cinética se basa en la reacción química de la respiración. Aquí, de forma global, un organismo

transforma la materia orgánica en energía y en materia orgánica estable utilizando ox ígeno.

Este proceso genera gas carbónico, agua y una leve cantidad de amoniaco.

3222 23

4324

dNHOHdb

aCOOdcba

NOHC dcba +⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

+→⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −−+

+

Así, los microorganismos pueden utilizar los residuos sólidos domésticos como fuente de

carbono. La degradación permite estabilizar los sustratos orgánicos presentes en los residuos y

también permite la destrucción de diversos gérmenes y parásitos, vectores de enfermedades,

gracias a las altas temperaturas que se alcanzan durante la reacción. Por esta razón, este

proceso puede ser utilizado como técnica de tratamiento biológico de desechos.

Los desechos sufren igualmente una disminución de volumen gracias al asentamiento y a la

fragmentación del sustrato. También se origina una disminución de su masa que se debe a la

pérdida de carbono y de agua. Estas reducciones dependen entonces de la capacidad de un

residuo para ser biodegradado, llamada biodegradabilidad.

Residuo Biodegradabilidad Desechos de comida 82% Desechos de jardín 60% - 70% Papel de oficina 80% Papel per iódico 25% Conjunto de residuos sólidos domésticos 60%

Tabla 1. Biodegradabilidad de los residuos 3

3 Zoughaib. 2006.

IAMB 200720 18


7 / 50

La f lora microbiana que actúa en este proceso está constituida en su mayor ía por bacterias y

hongos. Estos microorganismos están presentes en gran cantidad en los residuos sólidos, lo

cual permite que el fenómeno biológico comience de manera natural y espontánea. Sin

embargo, el hombre puede jugar sobre algunos parámetros de operación para orientar y

controlar la evolución de la degradación.

2.1. Condiciones de Operación

El buen desempeño del proceso de degradación aerobia está ligado a las condiciones de vida

de los organismos. Por esta razón, cuando se quiere utilizar este proceso en el tratamiento de

residuos sólidos domésticos, las condiciones ideales de ox ígeno, humedad y temperatura, entre

otras, deben estar supervisadas y reguladas cuidadosamente. También se aconseja controlar la

composición de los residuos que entran al tratamiento ya que los elementos químicos pueden

hacer más lento el proceso e incluso pueden llegar a inhibirlo si el nivel de toxicidad es

suficientemente alto.

2.1.1. Oxígeno Lagunar

La presencia de oxígeno lagunar (porcentaje de oxígeno presente en el volumen de vacíos) es

un factor de gran importancia en la degradación ya que éste es consumido por los

microorganismos durante la reacción de la respiración. Una disminución del nivel de oxígeno

lagunar indica entonces que el proceso se está llevando a cabo. Así, para asegurar la

continuidad de la actividad biológica, se recomienda airear la masa de desechos durante su

tratamiento. El límite mínimo suficiente para mantener las condiciones aerobias y evitar el

desarrollo de un proceso de metanización es de 5% de oxígeno presente en los vacíos de la

masa de residuos.

2.1.2. Humedad

La cantidad de agua presente en los desechos a tratar juega también un papel principal pues es

un elemento necesario para la vida de los microorganismos y sirve también para transportar

IAMB 200720 18


8 / 50

partículas y sustancias nutritivas a través de la masa de residuos. Sin embargo, un valor muy

alto de humedad puede impedir el contacto de los desechos con el oxígeno como también la

salida de gas carbónico. Este valor puede aumentar gracias a la reacción de la respiración y

puede disminuir a causa de la evaporación, generada por la elevación de la temperatura, y de la

pérdida de vapor de agua, producida por la aireación. Una humedad que oscile entre 45% y

65% es el valor recomendado.

2.1.3. Temperatura

Los microorganismos presentes en esta reacción pueden ser mesófilos, los cuales trabajan a

una temperatura óptima de 35°C, o termófilos, cuyo óptimo de actividad está entre los 55°C y

los 65°C.

La degradación aerobia produce una alta temperatura, suficiente para mantener las condiciones

óptimas de la reacción. Esto encuentra su explicación en la energía libre de Gibbs 4.

o Reacción aerobia:

∆Gº= -677 kcal/mol

o Reacción Anoxica:


o Reacción Anaerobia:


Esta energía se manif iesta en crecimiento microbiano y en calor. Así, un seguimiento de la

temperatura permite medir indirectamente la intensidad de la actividad microbiana. Sin

embargo, éste es un factor que no refleja la calidad de la degradación.

4 McCarty – Rittmann. 2000

OHCOOOHC 2226126 666 +→+

OHSHHSOOHC 222

46126 6663 +→++ +−

4226126 336 CHCOCOOHC ++→

IAMB 200720 18


9 / 50

La temperatura puede variar según el tipo de residuo tratado, la forma de la masa de residuos,

las condiciones climáticas, el asilamiento de la cámara de maduración, etc. Es necesario aclarar

que el valor de la temperatura nunca será homogéneo en toda la masa de desechos.

2.2. Fases de la degradación Los diferentes niveles de biodegradabilidad controlan la diversidad de la f lora microbiana

existente en este proceso. Por esta razón, diversos tipos de comunidades bacterianas y

fúngicas se reemplazan durante la degradación en función del nivel de descomposición de los

residuos tratados. Esto da lugar a las diferentes fases del proceso. Cuando los

microorganismos que actúan son bacterias aerobias, su comportamiento traza una curva típica

de crecimiento y de actividad donde se pueden identif icar claramente seis etapas:

1. Adaptación

2. Crecimiento acelerado 3. Crecimiento exponencial

4. Estabilización – Maduración

5. Muerte (el sustrato ha sido consumido)

6. Crecimiento críptico

COURBE DE CROISSANCE BACTERIENNE

TEMPS

NO

MB

RE

DE

BA

CTE

RIE

S

Figura 1. Curva típica de crecimiento bacteriano 5

5 McCarty – Rittmann. 2000.

IAMB 200720 18


10 / 50

Por otra parte, si los hongos son los que actúan, establecer un comportamiento típico es una

tarea bastante difícil. Los hongos no se mult iplican como las bacterias, estos serán siempre el

mismo organismo que se expande gracias al crecimiento de sus hifas. No obstante, si las dos

poblaciones se asocian a un mismo sustrato se puede describir un comportamiento típico donde

las diferentes fases del proceso se logran identif icar.

La primera fase consiste en un periodo de latencia y de adaptación de los microorganismos.

Después, comienza una fase termófila que se caracteriza por la rápida elevación de la

temperatura gracias a la energía liberada en las primeras reacciones de oxidación. Aquí, con

una alta necesidad de oxígeno, la f lora microbiana se multiplica y crece rápidamente, y la

actividad biológica se desarrolla produciendo lixiviados y gas carbónico.

Posteriormente, el proceso entra en una fase de maduración donde la temperatura disminuye

hasta valores que oscilan entre 35°C y 40°C. Las poblaciones mesófilas son entonces quienes

comandan la degradación. La cantidad de ox ígeno utilizada es cada vez menor ya que la mayor

parte del sustrato (materia orgánica no estable) ha sido degradado.

IAMB 200720 18


11 / 50

3. Presentación del proyecto Las necesidades del programa de investigación para el año 2006-2007 consistían en cuantif icar

las ganancias en degradación de mater ia orgánica, en abordar la cinética de degradación y en

medir el impacto del tratamiento sobre la posterior capacidad de asentamiento de los residuos

en un relleno sanitario.

Buscando alcanzar estos objetivos, el estudio reposa sobre tres ejes principales de

investigación:

• En el piloto ubicado en “Montauty” (Saint Sulpice, Francia), se hizo el seguimiento de

las condiciones de degradación en los ciclos experimentales de tratamiento para

concluir sobre la eficacia de la adición de hongos al proceso.

• En conjunto con el laboratorio LTHE de la Universidad Joseph Fourier (Grenoble, Francia), se llevaron a cabo ensayos sobre el comportamiento hidromecánico de los

residuos, haciendo medidas de compresibilidad y permeabilidad.

• En conjunto con el INSA de Lyon (Lyon, Francia), se estudiaron los principales

parámetros experimentales en reactores de 50 L buscando conocer la inf luencia de

cada factor sobre la estabilización de los desechos.

La misión principal de esta práctica fue conducir los ensayos pertenecientes a los dos primeros

ejes de investigación.

3.1. Ciclos experimentales en Montauty

En 2006, dos series de ensayos fueron realizados sobre un reactor de 12m3 y tres series sobre

dos reactores de 1m3.

En 2007, como se presenta en la siguiente tabla, se realizaron dos ensayos más sobre el

reactor de 12m3 y cuatro ensayos paralelos en los reactores de 1m3.

IAMB 200720 18


12 / 50

CICLO

REACTOR

INICIO

FIN

REGIMEN DE AIREACIÓN

ADICION DE MYCET®

4

12m3

14 / 03 / 07

11 / 04 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

10 Nm3/h

NO

5

1m3 A

25 / 04 / 07

22 / 05 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

1 Nm3/h

NO

5

1m3 B

25 / 04 / 07

22 / 05 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

1 Nm3/h

20 L

6

12m3

23 / 05 / 07

20 / 06 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

10 Nm3/h

80 L

6

1m3 C

23 / 05 / 07

20 / 06 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

1 Nm3/h

20 L

6

1m3 D

23 / 05 / 07

20 / 06 / 07

Continua

1 Nm3/h

20 L

7

1m3 E

29 / 06 / 07

18 / 07 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

1 Nm3/h

10 L

7

1m3 F

29 / 06 / 07

18 / 07 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

1 Nm3/h

20 L

8

1m3 G

19 / 07 / 07

26 / 07 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

1 Nm3/h

10 L

8

1m3 H

19 / 07 / 07

26 / 07 / 07

Interrumpida

5 min / 10 min

1 Nm3/h

20 L

Tabla 2. Ciclos experimentales en Montauty para 2007

IAMB 200720 18


13 / 50

Para cada ciclo, el respectivo reactor se cargó en la fecha de inicio, después de un cribado de

170mm, con residuos sólidos de recolección doméstica realizada por COV ED, f ilial aseo del

Grupo SAUR.

Luego, el reactor era cerrado y el proceso de degradación se llevaba a cabo durante cuatro

semanas aproximadamente (ANEXO II). Durante este periodo se realizaban diariamente

medidas de temperatura, humedad relativa, oxígeno lagunar y gases. El objetivo de estas

mediciones era conocer las condiciones de operación del proceso biológico en la masa de

residuos par así concluir sobre su influencia en el resultado f inal.

En el proceso de carga y descarga, se tomaron muestras promedio de los residuos con el f in de

hacer una caracterización de estos a la entrada y a la salida de los ciclos. El método de

caracterización utilizado fue MODECOM, con el cual se buscaba conocer la cantidad promedio

de materia degradable y la evolución de ésta durante el ciclo (ANEXO III).

Después de la caracterización, las muestras eran pasadas por una molienda para así poder realizar pruebas de contenido de humedad y de sólidos volátiles. Otra parte de la muestra era

enviada al laboratorio asociado POLDEN del INSA de Lyon, donde se hac ían análisis más

específ icos (ANEXO IV). De igual forma, en cada ciclo una parte de las muestras de los

residuos se enviaba al laboratorio BIOV ITIS donde se realizaba un seguimiento fúngico y

bacteriano para poder concluir sobre la eficacia de la colonización microbiana en los residuos.

Así, para todos los ciclos cada muestra de residuos fue caracterizada en los siguientes ejes:

• Análisis Global de Materia

o Humedad y Materia Seca

o Sólidos Volátiles

o Mater ia Orgánica Oxidable

• Análisis Químico

o Carbono Total

o Carbono Orgánico Total

o Análisis Elemental (H, N, S, P)

o Nitrógeno Total Kjeldahl

IAMB 200720 18


14 / 50

o Nitrógeno Orgánico

o Nitrógeno Amoniacal

o Nitrógeno Mineral

• Análisis Biológico

o Índice de Humificación o Capacidad de Auto-Calentamiento

o Actividad Respiratoria

o Potencial Bio-Metanogénico

o Seguimiento Fúngico y Bacteriano

3.2. Presentación del piloto

En “Montauty”, sede piloto del estudio, los ensayos se realizaron en un reactor de 12m3 (3 x 2,3

x 1,8m) el cual tenía capacidad para 10 toneladas de desechos aproximadamente. El estudio

también contó con dos reactores de 1m3 donde podían ser tratados cerca de 300 kg/reactor

(ANEXO V). Los tres reactores estaban equipados con un difusor de aire para satisfacer las

necesidades de aireación de los residuos sólidos por medio de ventilación forzada (turbina con

capacidad de 240Nm3/h en modo de aspiración).

Figura 2. Esquema general de los reactores en Montauty

AIREACIÓN FORZAD A CON TURBINA

CÁMAR A DE MADURACIÓN DE

RESIDUOS SÓLIDOS

CÁMAR A DE RECUPERACIÓN DE

LIXIVIADOS

IAMB 200720 18


15 / 50

El reactor de 12m3 estaba equipado con diez sondas que medían la temperatura en el seno de

la masa de residuos y con una sonda que medía la temperatura del gas ventilado.

Figura 3. Localización de las sondas de temperatura en el reactor 12m3

Por otra parte, los reactores de 1m3 estaban equipados con tres sondas de temperatura interna

y con una sonda para el gas ventilado.

Figura 4. Localización de las sondas de temperatura en los reactores 1m3

1

2

3

2

3

4

5

6 7

7 6

8

9

10

11

1

4

IAMB 200720 18


16 / 50

Una sonda móvil HA NDY, provista por la Sociedad BIOZIS, estuvo disponible en el piloto para

medir las condiciones de oxígeno lagunar, humedad y temperatura en cualquier punto de la

masa de residuos sólidos.

Para caracterizar los gases a la salida del reactor, la sede piloto contaba con los siguientes

analizadores, los cuales permitían determinar la presencia de contaminantes:

• Analizador GA-2000 (Equipement Scientif ique) CH4 (0 – 100%)

CO2 (0 – 100%)

O2 (0 – 25%)

CO (0 – 500 ppm)

H2S (0 – 200 ppm)

Presión barométrica

• Analizador Graphite 730 (Environnement SA)

Hidrocarburos de metano (0 – 10000 ppm equivalente C)

Hidrocarburos totales (0 – 10000 ppm equivalente C)

• Analizador Dräger CMS (Dräger Safety)

Amoniaco (0,2 – 5 ppm)

H2S (0,2 – 5 ppm)

Mercaptanos (0,25 – 6 ppm)

IAMB 200720 18


17 / 50

4. Resultados experimentales CICLO

REACTOR

DÍAS DE ESTABILIZACIÓN

% PERDIDA MASA

% PERDIDA

VOLUMEN

% HUMEDAD INICIAL

% HUMEDAD FINAL

% S.V.

INICIAL

% S.V.

FINAL

4

12m3

28

9

35

42

40

55

68

5

1m3 A

27

15

28

36

46

62

62

5

1m3 B

27

17

14

36

45

62

71

6

12m3

29

11

22

28

33

51

68

6

1m3 C

28

19

25

28

39

51

66

6

1m3 D

28

19

26

28

34

51

65

7

1m3 E

19

19

36

32

28

75

60

7

1m3 F

19

27

35

32

27

75

70

8

1m3 G

7

4

29

31

44

64

75

8

1m3 H

7

25

22

31

34

64

80

Tabla 3. Resumen de resultados globales para 2007 en Montauty

IAMB 200720 18


18 / 50

4.1. Análisis de resultados globales La tabla 3 permite asegurar que el proceso de tratamiento biológico tiene efectos satisfactorios

en la reducción de volumen y masa de los residuos sólidos. No obstante, los valores de

porcentaje de pérdidas no dif ieren mucho entre los ensayos paralelos que se llevaron a cabo en

los reactores 1m3, lo cual impide concluir definitivamente sobre las condiciones más favorables

de aireación y de adición de cóctel fúngico.

Por otra parte, el aumento evidente en el porcentaje de sólidos volátiles para los reactores con

adición de hongos, pone en evidencia una actividad biológica más fuerte que la de los reactores

sin adición de cóctel.

El ciclo 7, donde se probó una duración de tratamiento más corta, muestra una reducción en

masa y en volumen similar a aquella de los ensayos anteriores. Así, los resultados indican que

una duración de tres semanas es suficiente para alcanzar un buen nivel de reducciones.

El ciclo 8 experimentó una duración de la degradación aun más corta. Los resultados, en este

caso, muestran que la cantidad de cóctel añadida al reactor H fue suficiente para alcanzar en

una semana resultados similares a los de otros ciclos. Por el contrario, el reactor G mostró un

nivel muy bajo de pérdida de masa, lo cual se entiende ya que el ciclo sólo duró 7 días. Los

resultados de los análisis en laboratorio son entonces de gran importancia para poder concluir

sobre este punto.

Es necesario tener en cuenta que los valores de reducción en masa y volumen se obtuvieron

para todo el conjunto de residuos tratados, mientras que los valores de humedad y de sólidos

volátiles fueron hallados a partir de muestras reconstituidas y pasadas por la molienda. La

caracterización de estas muestras reconstituidas a la entrada y salida de cada ciclo fue la

siguiente:

IAMB 200720 18


19 / 50

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ENTREE SORTIE

CARACTERISATION CYCLE 4

Fines Déchets speciauxIncombustibles N.C.MétauxVerreCombustibles N.C.Plastique dur Plastique mou Text. SanitairesTextiles CompositeCarton Papier Fermentescibles

Figura 5. Caracterización de los residuos del ciclo 4

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ENTREE SORTIE A SORTIE B


Fines Déchets speciauxIncombustibles N.C.MétauxVerreCombustibles N.C.Plastique dur Plastique mou

Text. SanitairesTexti les CompositeCarton Papier Fermentescibles


IAMB 200720 18


20 / 50

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ENTREE SORTIE C SORTIE D

CARACTERISATION CYCLE 6 REACTEURS 1m3

Fines

Déchets speciauxIncombustibles N.C.Métaux

VerreCombustibles N.C.Plastique dur Plastique mou

Text. SanitairesTextiles CompositeCarton

Papier Fermentescibles

Figura 7. Caracterización de los residuos del ciclo 6 (reactores 1m3)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ENTREE SORTIE

CARACTERISATION CYCLE 6REACTEUR 12m3

Fines

Déchets speciauxIncombustibles N.C.

MétauxVerre

Combustibles N.C.Plastique dur

Plastique mou Text. SanitairesTextiles

CompositeCarton Papier

Fermentescibles

Figura 8. Caracterización de los residuos del ciclo 6 (reactor 12m3)

IAMB 200720 18


21 / 50

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ENTREE SORTIE E SORTIE F


Fines

Déchets speciaux

Incombustibles N.C.Métaux

Verre

Combustibles N.C.Plastique dur

Plastique mou Text. Sanitaires

Textiles

CompositeCarton

Papier

Fermentescibles


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ENTREE SORTIE G SORTIE H


Fines Déchets speciauxIncombustibles N.C.MétauxVerreCombusti bles N.C.Plastique dur Plastique mou Text. SanitairesTextiles CompositeCarton Papier Fermentescibles


Las f iguras anteriores muestran el carácter heterogéneo de los desechos a la entrada y a la

salida cada ensayo, lo cual puede influenciar la eficacia de un ciclo respecto al otro. Aun si los

valores para la fracción orgánica se encuentran entre 25% y 35% para todos los casos, la

IAMB 200720 18


22 / 50

naturaleza de los residuos representa una nueva variable del proceso a tener en cuenta en los

análisis.

4.2. Seguimiento de las condiciones de operación del proceso Los procesos de degradación aerobia producen una cantidad importante de energía que se

manif iesta en crecimiento microbiano y en calor. Así, un seguimiento de la temperatura permite

medir indirectamente la intensidad de la actividad microbiana. La siguiente f igura permite

comparar las condiciones de temperatura interna en el conjunto de ciclos experimentales que se

llevaron a cabo en “Montauty”.

TEMPERATURE INTERNE MOYENNE

0102030405060708090

0 5 10 15 20 25 30

Jour Stabilisation

Tem

pera

ture

(°C

)

CYCLE 4 - 12m3

CYCLE 5 - A

CYCLE 5 - B

CYCLE 6 - 12m3

CYCLE 6 - C

CYCLE 6 - D

CYCLE 7 - E

CYCLE 7 - F

CYCLE 8 - G

CYCLE 8 - H

Figura 11. Temperatura media interna de los ciclos 2007 en Montauty

En el ciclo 4 la mayor parte de mediciones se encontraron entre 35ºC y 45ºC, temperatura ideal

para el desarrollo de microorganismos mesófilos. Todas las sondas en este ciclo mostraron un comportamiento similar indicando una temperatura casi homogénea para todo el reactor. Sin

embargo, los días de lluvia, de vientos y de nieve, las sondas ubicadas en la pared del reactor

se vieron influenciadas por la temperatura ambiente. El seguimiento de la temperatura de todas

las sondas del ciclo 4 se muestra a continuación.

IAMB 200720 18


23 / 50

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 4

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25 30

JOUR STABILISATION

TEM

PER

ATU

RE

°C1234567891011Extérieur

Figura 12. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 4

Haciendo tres mediciones al día con la sonda móvil, se identif icaron tendencias en el

comportamiento del ox ígeno lagunar, la humedad y la temperatura. Estas tendencias se

muestran en la f igura 13 donde la temperatura, por ejemplo, sube rápidamente al comenzar el

ciclo y comienza a bajar lentamente durante los últimos días de estabilización. El nivel de

oxígeno es elevado al principio, éste disminuye lentamente día a día para luego volver a

ascender de forma rápida en la última semana. Es importante anotar que para realizar estas

mediciones la sonda móvil era introducida en tres sectores diferentes de la masa de desechos.

HR - Température - O2 CYCLE 4

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

0 5 10 15 20 25 30

JOUR STABILISATION

HR (%)Température (°C)O2 (%)

Figura 13. Seguimiento de humedad, temperatura y oxígeno lagunar para el ciclo 4

IAMB 200720 18


24 / 50

En el ciclo 5 las mediciones se muestran más independientes de la temperatura ambiente con

una media interna que supera los 50ºC, lo cual benefició también la aparición de

microorganismos termófilos. Aunque la media interna presentó el mismo comportamiento

durante el ciclo de degradación en los dos reactores, las diferencias son evidentes. Las

temperaturas más altas se encuentran siempre en el reactor con adición de cóctel fúngico,

siendo entre 5ºC y 10ºC superiores a las del reactor sin adición. Esto puede ser la evidencia de

una actividad microbiana más fuerte en el reactor B. Otra observación importante es la

temperatura poco homogénea en el reactor A donde cada sonda mostró valores de temperatura

en rangos completamente diferentes. Las siguientes f iguras ilustran el comportamiento de la

temperatura en el ciclo 5.

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 5 REACTEUR 1m3 A

0

10

20

3040

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30JOUR STABILISATION

TEM

PER

ATU

RE

(°C

)

SONDE 1SONDE 2SONDE 3SONDE 4

Figura 14. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 5 (reactor 1m3 A)

IAMB 200720 18


25 / 50

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 5REACTEUR 1m3 B

01020304050607080

0 5 10 15 20 25 30

JOUR STABILISATION

TEM

PERA

TURE

(°C

)

SONDE 1SONDE 3SONDE 4

Figura 15. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 5 (reactor 1m3 B)

Para este ensayo la sonda móvil mostró las mismas tendencias vistas en el ciclo 4. Realizando

una comparación entre los dos reactores utilizados en este ciclo, el nivel de oxígeno fue de

manera general más débil en el reactor con adición de hongos. La temperatura conservó

también las mismas tendencias, sin embargo ésta fue superior en el reactor B. El nivel de

humedad fue el mismo para los dos reactores como se muestra a continuación.


0

20

40

60

80

100


HR (%) ATempérature (°C) AO2 (%) AHR (%) BTempérature (°C) BO2 (%) B


IAMB 200720 18


26 / 50

Comenzando el ciclo 6 los reactores 1m3 mostraron una fuerte actividad termófila, incluso

hipertermófila, la cual descendió lentamente durante las cuatro semanas de estabilización. El

reactor D presentó temperaturas un poco inferiores a las del reactor C, lo cual indica que la tasa

de aire inyectada a la masa de residuos puede impedir el buen desarrollo de un proceso

biológico. Las sondas del reactor D exponen una temperatura poco homogénea para la masa

de residuos.

En este ensayo el reactor 12m3 reveló temperaturas en el rango mesófilo, las cuales

descendieron igualmente en el transcurso de las semanas de maduración sufriendo una fuerte

influencia de la temperatura ambiente. Las siguientes f iguras ilustran este comportamiento.

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 6 REACTEUR 1m3 C

0

20

40

60

80

100

120


TEM

PER

ATU

RE

(°C

)


Figura 17. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 6 (reactor 1m3 C)

IAMB 200720 18


27 / 50

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 6 REACTEUR 1m3 D

0102030405060708090


TEM

PER

ATU

RE

(°C

)


Figura 18. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 6 (reactor 1m3 D)

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 6REACTEUR 12m3

01020

304050

6070

0 5 10 15 20 25 30

JOUR STABILISATION

TEM

PER

ATU

RE °C

1234567891011Extérieur

Figura 19. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 6 (reactor 12m3)

Durante el ciclo 6 la sonda móvil presentó algunas fallas, sobretodo en los valores de humedad.

Por esta razón la información recolectada con esta sonda para este ensayo no se tendrá en

cuenta.

IAMB 200720 18


28 / 50

El ciclo 7 muestra temperatura de carácter termófilo. Aunque los valores fueron bastante altos,

se puede identif icar una influencia de la temperatura ambiente, sobre todo sobre el reactor F

como lo muestran la siguientes f iguras.

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 7 REACTEUR E 1m3

0102030405060708090

100

0 5 10 15 20JOUR STABILISATION

TEM

PER

ATU

RE

(°C)


Figura 20. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 7 (reactor 1m3 E)

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 7 REACTEUR F 1m3

0

10

20

30

40

50

60

70


TEM

PER

ATU

RE

(°C

)


Figura 21. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 7 (reactor 1m3 F)

IAMB 200720 18


29 / 50

El reactor F tuvo mayor adición de cóctel fúngico que el reactor E, sin embargo las sondas

muestran que la temperatura más fuerte se encuentra en cada ocasión en el reactor E. Esto

puede indicar la colonización de otras poblaciones microbianas gracias a una menor presencia

de las especies de hongos contenidas en el cóctel.

Contrario a lo indicado por las sondas f ijas, la sonda móvil indica una temperatura más alta en

el reactor F. Es necesario precisar que esta sonda sólo mide la temperatura en punto de la

masa de desechos. La sonda móvil muestra también niveles altos y constantes de humedad y

de oxígeno lagunar; hubo consumo de oxígeno al principio del ciclo pero luego su nivel se

mantuvo cerca al 100% para el resto del proceso de degradación.


0

20

40

60

80

100


HR (%) E

Température (°C) E

O2 (%) E

HR (%) F

Température (°C) F

O2 (%) E


Para el ciclo 8 las temperaturas fueron bastante altas. Con picos que superaron los 100ºC y con

medias alrededor de 70ºC, la actividad microbiana de este ciclo fue claramente termófila desde

el comienzo hasta el f inal. Los valores para los dos reactores son similares y se muestran

independientes de la temperatura ambiente, sin embargo, es evidente que la temperatura del

aire inyectado influenciará siempre la temperatura en la masa de desechos. Se debe anotar que

la temperatura más alta en cada ocasión era la indicada por la sonda 3, situada en la parta baja

del reactor. Los resultados se muestran en las f iguras a continuación.

IAMB 200720 18


30 / 50

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 8 REACTEUR G 1m3

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8

JOUR STABILISATION

TEM

PER

ATU

RE

(°C

)

SONDE 1

SONDE 2

SONDE 3

SONDE 4

Figura 23. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 8 (reactor 1m3 G)

SUIVI DE TEMPERATURE CYCLE 8 REACTEUR H 1m3

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8

JOUR STABILISATION

TEM

PER

AT

UR

E (°

C

SONDE 1

SONDE 3SONDE 4

Figura 23. Seguimiento de las sondas de temperatura para el ciclo 8 (reactor 1m3 H)

4.3. Seguimiento de hongos El laboratorio BIOVITIS realizó análisis de hongos para las muestras de desechos que se

obtuvieron antes y después del tratamiento. Este seguimiento se realizó para las especies

IAMB 200720 18


31 / 50

fúngicas mucor, géotrichum, trichoderma, aspergillus, pénicillium y levaduras (ANEXO VI). Para

sacar conclusiones de los resultados es necesario aclarar que la composición del cóctel fúngico

se basa en los géneros géotrichum galactomyces, aspergillus phoenicis y aspergillus niger.

Al momento de f inalizar la práctica sólo se recibieron los resultados del los ciclos 4 y 5. Las

titulaciones, obtenidas en UFC/g, para estos géneros de hongo se representan en las f iguras 24

y 25.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

ENTREE SORTIE

ECHANTILLON

SUIVI FONGIQUECYCLE 4

levurespénicillium

aspergillus

t richodermagéotrichum

mucor

Figura 24. Seguimiento de hongos para el ciclo 4

0%10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ENTREE SORTIE A SORTIE B

ECHANTILLON

SUIVI FONGIQUECYCLE 5

levures

pénicilliumaspergillus

trichoderma

géotrichummucor

Figura 25. Seguimiento de hongos para el ciclo 5

IAMB 200720 18


32 / 50

Para el ciclo 4 las levaduras disminuyeron durante la degradación mientras que el resto de

especies fúngicas colonizó y se desarrolló satisfactoriamente, sobretodo mucor y aspergillus. Se

debe aclarar que en este ciclo no hubo adición de cóctel, por lo tanto los géneros aspergillus y

géotrichum se desarrollaron de manera espontánea y natural. Esto es comprensible ya que este

tipo de géneros de hongo se encuentra a menudo en la materia orgánica en descomposición,

además, las especies desarrolladas pueden ser diferentes a aquellas que constituyen el cóctel.

Por otra parte, en el ciclo 5 se observó un aumento en la población de mucor para el reactor A y

un desarrollo de aspergillus para el reactor B. Para este último, también se observa la

continuación del dominio de géotrichum, lo cual se esperaba ya que este reactor fue el que

recibió la adición de cóctel.

Para ambos ciclos es evidente el aumento de pénicillium durante la degradación y la presencia

leve de trichoderma en todas las muestras analizadas. Otra anotación es la composición

microbiana diferente entre los residuos sólidos al inicio de cada ciclo.

4.4. Gases y lixiviados Al menos una vez al día se realizaban mediciones para metano, ácido sulfhídrico, amoniaco,

mercaptanos, hidrocarburos de metano, hidrocarburos totales, dióxido de carbono, monóxido de

carbono y oxígeno. Para este f in el sit io piloto disponía de varios analizadores descritos

anteriormente.

Para todos los casos la presencia de contaminantes fue muy baja, lo cual impide identif icar las

variaciones importantes y de establecer relaciones entre la producción de gases contaminantes

y las condiciones de operación del proceso. Resulta difícil entonces comparar correctamente

cada ensayo y sugerir asimismo una conclusión.

En lo que respecta a los lixiviados, al f inal del ciclo 4 se recuperó una muestra y se envió al

laboratorio SADEF para hacer un análisis completo. Los resultados representan en la siguiente

tabla:

IAMB 200720 18


33 / 50

PARAMETRO VALOR pH 7,50 Conductividad (mS/cm) 1,00 DQO (mg/L de O2) 710 DQO après déc. 2h (mg/L de O2) 710 COT (mg/l) 57 Nitrógeno amoniacal N-NH4 (mg/l) 3,4 Nitrógeno nítrico N-NO3 (mg/l) <0,1 Nitrógeno nitrato N-NO2 (mg/l) <0,02 Fosfatos (mg/l) <0,2 Cloruros (mg/l) 160 Sulfatos totales (mg/L) 27 Alcalinidad total (°F) 27,6 Sulfuros (mg/l) 3,3

Tabla 4. Análisis para el lixiviado final del ciclo 4

Para el ciclo 5 se decidió recuperar muestras semanales. Así, tres muestras fueron recuperadas

para realizar análisis simples de laboratorio en la sede piloto e identif icar de este modo la

evolución de los lixiviados durante la degradación. Análisis de pH, DQO, amoniaco, sulfuros,

sulfatos, nitritos, nitratos, fosfatos, alcalinidad y sólidos suspendidos, permitieron identif icar una

carga orgánica y mineral más fuerte en el lixiviado del reactor B. Se observo también una

evolución creciente de la mayoría de parámetros en los dos reactores. Una muestra f inal

también fue enviada al laboratorio SADEF. Las tablas 5 y 6 muestran los resultados de todos

los análisis.

PARAMETRO A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3 pH 7,76 8,30 8,66 8,77 8,28 8,50 Amoniaco (mg/L) 133 215 176 229 213 242 DQO (mg/L) 1528 1171 743 885 1342 3760 Sulfuros (µg/L) 330 110 395 247 120 710 Sulfatos (mg/L) 30 260 70 300 110 490 Fosfatos (mg/L) 33,7 44 22,4 54,4 28,5 70,9 TAC (mq) 110 95 175 120 185 170 MS (mg/L) 2,95E-11 2,50E-11 4,89E-11 7,96E-11 9,58E-11 1,85E-10

Tabla 5. Análisis semanales para los lixiviados del ciclo 5

IAMB 200720 18


34 / 50

PARAMETRO A B pH 7,52 7,84 Conductividad (mS/cm) 3,65 6,04 DQO (mg/L de O2) 1070 1460 DQO après déc. 2h (mg/L de O2) 980 1350 COT (mg/l) 290 340 Nitrógeno amoniacal N-NH4 (mg/l) 12,1 19,9 Nitrógeno nítrico N-NO3 (mg/l) <0,1 <0,1 Nitrógeno nitrato N-NO2 (mg/l) <0,02 <0,02 Fosfatos (mg/l) 11 30 Cloruros (mg/l) 453 1216 Sulfatos totales (mg/L) 120 270 Alcalinidad total (°F) 110,7 - Sulfuros (mg/l) 0,9 -


Los resultados enviados por SADEF se encuentran en el mismo orden de magnitud que los

obtenidos en Montauty y permiten confirmar que la carga más fuerte era aquella del lixiviado

producido en el reactor B. Comparando los resultados entre los ciclos 4 y 5, los valores del

primero se encuentran por debajo del otro en todos los casos.

Durante el ciclo 6 las muestras semanales del los reactores 1m3 muestran una carga orgánica más fuerte en el lixiviado del reactor D, que presentaba aireación continua. Al f inal del ciclo una

muestra f inal de todos los reactores fue enviada al laboratorio SA DEF, estos resultados se

muestran a continuación:

PARAMETRO C D 12m3

pH 8,33 7,77 8,00 Conductividad (mS/cm) 7,34 7,16 13,00 DQO (mg/L de O2) 2580 2530 8460 DQO après déc. 2h (mg/L de O2) 2580 2530 2580 COT (mg/l) 530 490 2800 Nitrógeno amoniacal N-NH4 (mg/l) 160 149 577 Nitrógeno nítrico N-NO3 (mg/l) 0,19 0,20 0,84 Nitrógeno nitrato N-NO2 (mg/l) - - - Fosfatos (mg/l) 73 62 1,5 Cloruros (mg/l) 1484 1317 1472 Sulfatos totales (mg/L) 260 330 <10 Alcalinidad total (°F) 70,9 63,4 472 Sulfuros (mg/l) 2,5 0,6 7,5


IAMB 200720 18


35 / 50

En el ciclo 7 y 8 también se tomaron muestras semanales, sin embargo, la pobre cantidad

recuperada en cada ocasión (aproximadamente 0,1 L por reactor) impide hacer los análisis. La

leve producción se explica con la tasa de evapotranspiración que aumenta a causa del verano.

4.5. Ensayos de comportamiento hidromecánico en el Laboratorio LTHE El proceso de pretratamiento biológico confiere al desecho nuevas características, no

solamente biológicas y químicas, sino también físicas. Esto juega sobre las propiedades

hidromecánicas del desecho a la hora de la compactación ya que cambian las características de

compresibilidad, resistencia mecánica y permeabilidad, como también influye en la evolución del

terreno en un relleno sanitario.

Buscando concluir sobre los efectos del proceso sobre la estabilidad hidromecánica, el

Laboratorio LTHE propuso realizar un estudio del comportamiento de los residuos sólidos. El

practicante Vincent Mugnier fue el encargado de la concepción de un aparato destinado a la realización de este t ipo de ensayos (Le Transmissivimètre). Chloé Cancel, practicante

igualmente, se encargó del desarrollo de un protocolo diseñado para estudiar el desecho a

partir de sus coeficientes de compresibilidad y permeabilidad. (ANEXO VII)

Así, al f inal de cada ciclo, se realizaron ensayos del potencial de asentamiento y de

permeabilidad al agua según el protocolo ya establecido. Los desechos estudiados fueron

muestras promedio de los desechos de Montauty (antes y después del tratamiento) con una

granulometr ía inferior a 10 cm.

Se realizaron tres sesiones de ensayos. Para la primera de ellas dos muestras fueron

recuperadas del ciclo 4: una con residuos antes del tratamiento y otra con residuos después del

tratamiento. Los residuos del ciclo 5 se analizaron en la segunda sesión donde se estudió una

muestra sin tratamiento y una muestra de cada reactor 1m3 (A y B). Para la tercera sesión se

recuperaron cuatro muestras del ciclo 6: una con desechos sin tratamiento y tres con desechos

a la salida del tratamiento (reactor C, reactor D y reactor 12m3). Los desechos provenientes de

los ciclos 7 y 8 no alcanzaron a ser realizados durante el periodo de esta práctica.

IAMB 200720 18


36 / 50

Los ensayos se realizaron según el protocolo establecido por los anteriores practicantes. Para

iniciar cada ensayo se escogió una densidad húmeda de 0,6 ton/m3 teniendo en cuenta que los

desechos tratados en Montauty llegaban al f inal de los ciclos a densidades al rededor de este

valor. Además, esta densidad es un valor típico encoentrado para residuos sólidos que llegan a

rellenos sanitarios.

4.5.1. Presentación de “Le Transmissivimètre” Diseñado por el practicante Vincent Mugnier en 2006, Le Transmissivimètre es una celda donde

se puede calcular el asentamiento en función de la carga y también se puede medir la

permeabilidad horizontal de los desechos. Está compuesto por una cámara central donde se

introduce el material a analizar, dos cámaras laterales útiles para el ensayo de permeabilidad y

un pistón de carga. La paredes entre la cámara centran y las laterales están perforadas para

permitir la propagación del f luido. El pistón se coloca sobre la muestra en la cámara central.

Figura 26. Le Transmissivimètre

IAMB 200720 18


37 / 50

Las dimensiones de este prototipo son las siguientes:

• Cámara central: 600*665*290 mm

• Cámaras laterales: 150*665*290 mm

Figura 27. Dimensiones de “Le Transmissivimètre”

4.5.2. Resultados experimentales 4.5.2.1. Asentamiento Los ensayos realizados permiten establecer diferencias entre el comportamiento hidromecánico

de un desecho no tratado y el de un desecho tratado por vía biológica.

En la primera sesión el desecho no tratado llegó a un asentamiento de 35% aplicando una

carga de 90kPa. Por otra parte, para la muestra de desecho tratado fue necesario aplicar una

carga de 100kPa para legar a un asentamiento similar. Esto pone en evidencia el potencial de

asentamiento más elevado del desecho no tratado respecto a aquel que s í fue tratado. Los

resultados De este ensayo se resumen la siguiente gráfica.

665mm

150mm

290mm 600mm

IAMB 200720 18


38 / 50

CONTRAINTE VS. TASSEMENT RELATIFCYCLE 4

ρ initiale = 0,58 tonne/m3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100 120Contrainte (kPa)

Tass

emen

t (%

) Déchet sans traitement

Déchet après traitement

Figura 28. Curva de asentamiento para el ciclo 4

CONTRAINTE VS. TASSEMENT RELATIF (ECHELLE LOGARITHMIQUE)

CYCLE 4ρ initiale = 0,58 tonne/m3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 10 100Contrainte (kPa)

Tass

emen

t (%

)

Déchet sans traitement

Déchet après traitement

Figura 29. Curva de asentamiento para el ciclo 4 (escala logarítmica)

Los resultados obtenidos en la segunda sesión son similares a los de la primera sesión. Así,

aunque “Le Transmissivimètre” es un aparato en experimentación, éste permite la obtención de

datos congruentes.

IAMB 200720 18


39 / 50

Escogiendo un límite de carga de 100kPa para poder realizar una comparación, el desecho sin

tratamiento, recuperado del ciclo 5, mostró un asentamiento de 35,5% mientras que el desecho

tratado en el reactor A alcanzó un asentamiento de 35% y aquel del reactor B llegó a un 33% de

asentamiento. Los resultados no dif ieren mucho entre ellos para realizar conclusiones

definitivas, sin embargo, el comportamiento de cada muestra a lo largo del análisis permite

reafirmar que los residuos sólidos sin tratamiento t ienen una resistencia al asentamiento más

débil que los desechos tratados.



0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100 120Contrainte (kPa)

Tass

emen

t (%

) Déchet après traitement A

Déchet après traitement B



IAMB 200720 18


40 / 50

CONTRAINTE VS. TASSEMENT RELATIF(ECHELLE LOGARITHMIQUE)


0

5

10

15

20

25

30

35

40


Tass

emen

t (%

)

Déchet après traitement A

Déchet après traitement B

Déchet sans t raitement


En la tercera sesión, donde se analizaron los desechos del ciclo 6, los resultados fueron

similares los de sesiones anteriores. Como se evidencia en la f igura, el desecho sin tratamiento

muestra una menor resistencia al asentamiento. Con una carga de 90kPa, el desecho no

tratado mostró un asentamiento de 34% mientras que la muestra de desecho tratado en el

reactor 12m3 indicó un asentamiento de 31%.



0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100 120Contrainte (kPa)

Tass

emen

t (%

)


Déchet après traitement 12m3


IAMB 200720 18


41 / 50



0

5

10

15

20

25

30

35

40


Tass

emen

t (%

)

Déchet sans traitementDéchet après traitement 12m3


Por el contrario, entre los desechos tratados en los reactores 1m3 del ciclo 6, aquel que se

obtuvo del reactor C es el que se compactó con más facilidad. Sin embrago, los niveles de

asentamiento permanecen similares para todos los tipos de desecho, como en las sesiones

anteriores. El siguiente gráfico muestra entonces asentamientos de 37% para el desecho

tratado en el reactor C, de 36% para el desecho no tratado y de 34% para el desecho que se

obtuvo del reactor D.



0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100 120

Contrainte (kPa)

Tass

emen

t (%

)

Déchet après traitement CDéchet après traitement DDéchet sans traitement


IAMB 200720 18


42 / 50



0

5

10

15

20

25

30

35

40


Tass

emen

t (%

)

Déchet après traitement CDéchet après traitement DDéchet sans traitement


Desde un punto de vista económico los resultados son bastante alentadores ya que a pesar que

en la mayor ía de casos el desecho tratado muestra una mayor resistencia a la compresión, éste

puede llegar al mismo punto de compactación que el desecho no tratado si se aplica la presión

necesaria. Esta resistencia indica igualmente un desecho más estable desde el punto de vista

mecánico, lo cual representa la estabilidad de taludes y cambios menos dramáticos en el

terreno a la hora de explotar o clausurar un relleno sanitar io.

4.5.2.2. Permeabilidad

Una de las características más originales de “Le Transmissivimètre” es la posibilidad de medir la

permeabilidad en dirección horizontal mientras que la mayoría de valores encontrados en la

literatura corresponden a mediciones en dirección vertical.

Los experimentos de permeabilidad fueron realizados al alcanzar una densidad húmeda de 0,9

ton/m3 pues éste es el valor encontrado para los desechos después de la compactación entre

90kPa y 100kPa de presión. Los experimentos se realizan según un protocolo de mediciones a

IAMB 200720 18


43 / 50

carga hidráulica constante. Los cálculos para la permeabilidad intrínseca se realizan a partir de

la Ley de Darcy utilizando la siguiente ecuación:

ALH

kQ **∆

=

Con,

Q = Caudal de salida recuperado

k = Permeabilidad intr ínseca

∆H = Perdida de carga hidráulica (diferencia de alturas piezométricas)

L = Longitud de la cámara de “Le Transmissivimètre”

A = Sección de la cámara de “Le Transmissivimètre” transversal a la salida.

Los resultados obtenidos se muestran a continuación:

CICLO TIPO DE RESIDUO PERMEABILIDAD k (m/s) 4 No tratado 6,70E-05 4 Tratado 1,11E-04 5 No tratado 6,92E-05 5 Tratado Reactor A 1,07E-04 5 Tratado Reactor B 1,16E-04 6 No tratado 6,98E-05 6 Tratado Reactor C 4,60E-05 6 Tratado Reactor D 6,72E-05

Tabla 8. Permeabilidad intrínseca para las muestras analizadas en el LTHE

Así, aunque los resultados sean experimentales, los valores encontrados durante las dos

sesiones son congruentes entre si. La diferencia de un orden de magnitud entre la

permeabilidad de los desechos no tratados y aquella de los desechos tratados en los ciclos 4 y

5 permite afirmar que la permeabilidad de los desechos no tratados es un factor que aumenta

durante el pretratamiento por vía biológica. Es difícil concluir acerca de los resultados del ciclo 6

ya que todos los valores se encuentran en el mismo orden de magnitud. Es necesario además

tener en cuenta que son valores experimentales.

Los resultados esperados eran los contrarios a aquellos obtenidos para los ciclos 4 y 5 ya que si

el desecho es degradado signif ica que su granulometría media disminuye, el volumen de vacíos

IAMB 200720 18


44 / 50

se hace menor y así el valor de permeabilidad desciende. Una primera conclusión fue entonces

que la densidad seca (que depende realmente de la estructura del desecho) de algunas

muestras era más alta que las otras y por esta razón su permeabilidad era más baja. Sin

embargo, al observar las siguientes imágenes que muestran la relación para cada desecho

entre su densidad húmeda, su densidad seca y su permeabilidad intr ínseca, esta primera

conclusión debe ser rechazada ya que la densidad seca de las muestras resulta bastante

similar para todos los tipos de desecho.

PERMEABILITE INTRINSEQUE VS. MASSE VOLUMIQUECYCLE 4

Contrainte = 100 kPa

0

100200

300400

500

600700

800900

1000

Déchet sans t raitement Déchet après traitement

kg/m

3

0,00E+00

2,00E-05

4,00E-05

6,00E-05

8,00E-05

1,00E-04

1,20E-04

m/s

MASSE VOLUMIQUE HUMIDEMASSE VOLUMIQUE SECHEPERMEAB ILITE INTRINSEQUE

Figura 36. Permeabilidad intrínseca vs. Densidad de las muestras del ciclo 4



0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Déchet apr ès traitement A Déchet apr ès traitement B Déchet sans traitement

kg/m

3

0,00E+00

2,00E-05

4,00E-05

6,00E-05

8,00E-05

1,00E-04

1,20E-04

1,40E-04

m/s

MASSE VOLUMIQU E HUMIDEMASSE VOLUMIQU E SECHEPERMEABILITE INTRINSEQUE


IAMB 200720 18


45 / 50



0,00100,00200,00300,00400,00500,00600,00700,00800,00900,00

1000,00

Déchet aprèstraitement C

Déc het aprèstraitement D

Déchet sanstraitement

kg/m

3

0,00E+00

1,00E-05

2,00E-05

3,00E-05

4,00E-05

5,00E-05

6,00E-05

7,00E-05

8,00E-05

m/s

MASSE VOLUMIQUE HUMIDEMASSE VOLUMIQUE SECHEPERMEABILITE INTRINSEQUE


Realizando una comparación entre la bibliografía, los resultados muestran que los dos tipos de

desecho tienen un nivel medio de permeabilidad, similar a aquel encontrado para arenas f inas.

TIPO DE SUELO PERMEABILIDAD k (m/s) Gravas 10-2

Arenas 10-2 – 10-4

Arenas Finas 10-4 – 10-6 Limos 10-6 – 10-9

Arcillas 10-9

Tabla 9. Valores típicos de permeabilidad en suelos 6

En el momento de la disposición f inal de residuos sólidos, una alta permeabilidad puede

beneficiar la explotación de un relleno sanitario al facilitar la extracción de lixiviados y biogás

remanentes en la masa de desechos. Esto no representa solamente un beneficio económico

sino también una ganancia en seguridad mecánica y medioambiental.

6 Terzaghi. 1943.

IAMB 200720 18


46 / 50

5. Dificultades encontradas A lo largo de los seis meses de práctica, se encontraron bastantes complicaciones, que

impidieron el correcto desarrollo de los ciclos de degradación.

• Las condiciones meteorológicas

Sin duda alguna, el principal contratiempo en la realización de todos los ensayos fue el clima.

Aunque el Grupo SA UR decidió comenzar los ciclos en marzo de 2007 buscando evitar las

adversidades del invierno y su influencia en el proceso de degradación, la temperatura

ambiente durante el ciclo 3 fue de 15ºC en promedio, e incluso se presentaron nevadas por varios días. Para el ciclo 4 la temperatura aumentó ligeramente pero fuertes tormentas de

viento, características del sur de Francia en esta época, lograron afectar la temperatura interna

del proceso.

Las condiciones climáticas fueron también un problema durante los ciclos restantes ya que

varias tormentas eléctricas se presentaron durante el verano y causaron efectos negativos en el

funcionamiento de los circuitos eléctricos de Montauty. Así, los ventiladores se detuvieron por

varios días y algunas sondas de temperatura comenzaron a mostrar valores incorrectos.

• Heterogeneidad de los residuos

Un factor que jugó sobre todos los ciclos y que generó incertidumbre sobre el correcto

desarrollo del proceso fue la poca homogeneidad de los residuos a tratar. Aunque la recolección

se realizó siempre para la misma población, los hábitos de consumo variaron de acuerdo a cada

estación y esto se vio reflejado en una caracterización diferente para cada ciclo. Así, todos los

ensayos se realizaron sobre un sustrato diferente, adjuntando una nueva variable al proceso.

IAMB 200720 18


47 / 50

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

Essai 3 - 12m3 Essai 4 - 1m3 Essais 4 - 12m3et 5 - 1m3

CARACTERISATION DES DECHETS EN ENTREE

Fines Déchets speciauxIncombustibles N.C.MétauxVerreCombustibles N.C.Plastique dur Plastique mou Text. SanitairesTextiles CompositeCarton Papier Fermentescibles

Figura 39. Caracterización de los residuos en entrada para cada ciclo

• “Le Transmissivimètre” Aunque los resultados obtenidos en los ensayos de compactación y de permeabilidad resultaron

congruentes entre todos los ciclos analizados, varios factores relacionados con la maquinaria

generan dudas e incertidumbre.

Durante los ensayos en compactación resultaba difícil mantener constante y duradera la presión

que se debía aplicar ya que la fuerza era manual y no automática. Este problema proviene de un error de concepción del aparato, de la precisión de los captores de información y de la

metodología de aplicación utilizada por quien manipula el aparato.

Por otra parte, la incertidumbre en los resultados de permeabilidad proviene también de la

precisión en la medición del caudal y sobretodo de la heterogeneidad de los residuos

compactados ya que para cada ocasión su granulometr ía varió.

IAMB 200720 18


48 / 50

CONCLUSIÓN

El principal objetivo de esta práctica era el de realizar los ciclos experimentales 2007 del

proyecto de investigación “BIOFERM” a f in de cuantif icar y calif icar la degradación sufrida por

residuos sólidos domésticos a partir de un tratamiento biológico innovador basado en la

utilización de poblaciones bacterianas y fúngicas.

Es una lastima no contar en el momento de la realización de este documento con la información

obtenida por los laboratorios asociados pues esta será pública en junio de 2008 cuando termine

el proyecto en todos sus ejes de investigación. Sin embargo, el objetivo y las tareas de esta

etapa del proyecto se llevaron a cabo satisfactoriamente mostrando además resultados

alentadores ya que los ensayos ponen en evidencia la capacidad del proceso biológico utilizado

para reducir la masa y el volumen de los desechos. Esto puede entenderse como la

optimización del área de un relleno sanitario y por lo tanto la extensión de su periodo de

explotación.

Respecto a las cualidades hidromecánicas del desecho tratado, los ensayos permiten predecir

beneficios en seguridad mecánica y medioambiental, al igual que beneficios de tipo económico.

La ganancia que se percibió para la permeabilidad y la estabilidad de los residuos sólidos

después del tratamiento puede signif icar una mayor eficacia en la recuperación de biogás y

lixiviados, la estabilidad de taludes y la posible previsión de la capacidad de un terreno como

relleno sanitar io.

Es necesario recalcar que la implementación de un sistema TMB o de cualquier técnica que

represente un tratamiento de residuos sólidos domésticos debe estar incluida dentro de un

sistema integral de gestión de residuos. Este plan debe comenzar por la minimización en los

hogares y por la separación en la fuente de materiales potencialmente reciclables. De esta

manera el material a tratar es de óptima calidad y el desarrollo del proceso se lleva a cabo satisfactoriamente, haciendo rentable para las empresas públicas y privadas este tipo de

sistemas que f inalmente ayudan a reducir la masa y volumen de residuos sólidos dispuestos en

rellenos sanitarios o incineradores.

IAMB 200720 18


49 / 50

BIBLIOGRAFÍA

• CHANCEL C., 2006. Contribution à l’étude hydromécanique de déchet type OM prétraité.

• Direction de la communication du groupe Saur, 2006. SA UR Rapport Annuel 2005.

• MCCARTY P. - RITTMANN B., 2000. Environmental Biotechnology: Principles and

applications.

• TCHOBANOGLOUS G., 1993. Integrated solid w aste management.

• TERZAGHI K., 1943. Theoretical soil mechanics.

• ZOUGHAIB A., 2006. Etude de l’état de l’art et veille technologique des techniques de

prétraitement, traitement et de valorisation de biogaz dans les centres d’enfouissement

de déchets.

IAMB 200720 18


50 / 50

ANEXOS

I. MYCET®

MycET® es un proceso desarrollado por la Dirección Investigación y Desarrollo del Grupo SAUR. Éste consiste en la reducción de lodos provenientes de plantas de tratamiento de aguas residuales gracias a la utilización de un cóctel fúngico. Este proceso reduce la masa de lodos de 30 a 40%, no requiere ningún reactivo químico o elevación de la temperatura, no genera contaminación secundaria y permite al lodo mantener sus características naturales. El cóctel fúngico es almacenado en un bioreactor donde las especies de hongo se desarrollan, este tanque alimenta periódicamente el reactor donde los hongos se mezclan con los lodos en presencia de oxígeno. Con un tiempo de retención de 10 a 15 días cerca del 40% de la masa de lodos se oxida para formar gas y agua. Al f inal del proceso el lodo puede deshidratarse por medio de otras técnicas y encontrar así una posible valorización. Esta reducción no altera ni el pH ni la relación carbono-nitrógeno.

II. PROTOCOLO DE CARGA Y DESCARGA Carga:

1. COVED, f ilial aseo del Grupo SAUR, realiza la recolección doméstica en los municipios de Saint Sulpice y Lavaur (Francia).

2. Las bolsas de basura se abren durante la recolección. 3. Los desechos se tamizan con ayuda de un tromel del centro de separación de

COVED. 4. Tres fracciones se recuperan:

• Fina: < 65mm • Media: 65mm à 170mm • Gruesa: > 170mm

5. La fracción f ina y media se recupera y se pesa. La fracción gruesa se envía al

relleno sanitar io de Lavaur. 6. Los desechos se introducen en el piloto con ayuda de maquinaria pesada, o a

mano si se trata de los reactores pequeños. 7. Durante la carga una muestra representativa se recupera para ser caracterizada.

La masa no utilizada es pesada con el f in de tener en cuenta cuánta masa hay en el reactor.

8. Una parte de la muestra (alrededor de 80kg) se separa para los ensayos de comportamiento hidromecánico. Esta fracción se pasa por un tamis de 100mm y luego se conserva hasta ser enviada al laboratorio LTHE en Grenoble.

9. La otra parte de la muestra pasa por la molienda y se envía al INSA de Lyon y al laboratorio BIOVITIS con el f in de obtener una caracterización bioquímica del desecho. Una pequeña cantidad de desecho molido se guarda para realizar análisis de humedad y de sólidos volátiles.

10. La altura de la masa de residuos dentro del reactor se mide con el f in de conocer el volumen final de ésta al inicio del ciclo experimental.

11. Las sondas de temperatura se introducen en la masa de desechos y así el ciclo comienza.

Descarga:

1. Se mide la altura de la masa de residuos dentro del reactor para conocer al volumen de ésta al f inal del ciclo.

2. Las sondas se extraen del reactor. 3. Los residuos se extraen del reactor con la ayuda de maquinaria pesada. 4. Así como en el proceso de carga, una muestra se toma para los análisis en los

laboratorios asociados y en el laboratorio del piloto. 5. Los residuos se disponen en un contenedor y se pesan buscando estimar la

pérdida en masa. Aquí también se tiene en cuenta la masa extraída para las muestra de laboratorio.

6. Una muestra del lixiviado f inal es recuperada y enviada al laboratorio SA DEF para realizar un análisis completo.

Análisis en el laboratorio del piloto para los residuos molidos:

• Determinación de la humedad La muestra de residuos se pesa y se introduce en un horno a 105ºC durante 24 horas. La masa resultante se saca del horno y se pesa después de enfriarse. La humedad de estima por diferencia de masa de entrada y de salida. El valor se expresa como porcentaje de la masa de entrada.

• Determinación de la materia orgánica Después del análisis de humedad, la muestra se introduce en un horno a 550ºC por un lapso de 2 horas. La diferencia entre la masa de entra y de salida del horno muestra la fracción orgánica (sólidos volátiles) y la masa restante representa la fracción mineral de los residuos. El resultado se expresa en porcentaje de la masa de entrada.

III. MÉTODO DE CARACTERIZACIÓN Inspirado en el método MODECOM (ADEME, 1993), el método de caracterización utilizado se basa en la separación de residuos sólidos en las siguientes 14 categor ías.

1. Mater ia orgánica: Pan, desechos de alimentos, excrementos, bolsas de té, hierbas, f lores, ramas, hojas, residuos varios de jardín, bolsas de papel, periódicos.

2. Papeles: Folletos, catálogos, sobres, papel de impresora, agendas, cartas, afiches,

libros, tiquetes de bus y de tren, fotocopias, fotos, papel carbón, facturas, directorios.

3. Cartones: Paquetes de cereales y de detergentes, cajas de huevos, cajas de

leche, cajas de galletas, envoltura de helados y de yogurt, paquetes en cerveza, cartón ondulado, tarjetas de felicitación, tarjetas postales, calendarios, tubos de papel higiénico.

4. Compuestos: Cajas de leche y jugo, empaques compuestos de varios materiales

no separables.

5. Textiles: Costales de frutas y verduras, textiles de fribras naturales y sintéticas, limpiones, pañuelos, servilletas de tela, lana.

6. Textiles sanitarios: Pañales, toallas higiénicas, pañuelos desechables, papel

higiénico, papel de cocina.

7. Plásticos suaves: Bolsas de supermercado, bolas de la basura, empaques de alimentos.

8. Plásticos rígidos: Botellas de plástico, tapas, empques de aliementos, tubos,

reglas, lapiceros, cepillos de dientes, tubos de crema dental, guantes, utensilios, casetes, disquetes.

9. Combustibles no clasif icados: empaques de madera, cueros, cauchos, huesos,

preservativos, cigarrillos, tapetes, peluches, crayones, llantas, zapatos, circuitos.

10. Vidrio: Botellas de vidrio, bombillos, espejos, vajillas.

11. Metales: Cajas de bebidas, cajas de alimentos, llaves, cubiertos, pinzas, herramientas, sombrillas, papel aluminio, vajillas, ollas, tuber ías, planchas.

12. Incombustibles no clasif icados: Gravas, piedras, cerámicas, conchas, porcelanas.

13. Desechos domésticos especiales: Tarros de tinta, esmaltes, pinturas, pegamentos,

empaques que contengan solventes, alcoholes, gasolina… radiografías, pesticidas, bombillos de neón, baterías, aerosoles, jeringas, medicamentos, f iltros de aceite, desechos de personas enfermas.

14. Finos: Cenizas, desechos de tamaños muy pequeño.

IV. ENSAYOS PILOTO DE LABORATORIO - INSA DE LYON

Experimentos llevados a cabo con el objetivo principal de estudiar la inf luencia de diversos parámetros sobre la estabilización por vía aerobia de residuos sólidos domésticos. Los ensayos se realizan sobre muestras reconstituidas de residuos sólidos domésticos. Teniendo en cuenta el tamaño reducido de los reactores (50L) la granulometr ía escogida para las muestras no supera los 50mm. Los parámetros considerados son la aireación de la masa de residuos, la duración del tratamiento, la humedad del desecho, el inóculo de cóctel fúngico y la temperatura del proceso. Realizando 14 ensayos sin cruzamiento de parámetros, la evaluación del comportamiento aerobio de la degradación de residuos sólidos se basa en el seguimiento de la temperatura, del consumo de ox ígeno y de la producción de dióxido de carbono. Las características químicas de los lixiviados también son evaluadas. Una caracterización completa de los residuos se hace antes y después de la incubación con el f in de concluir sobre la estabilidad de la materia orgánica.

V. REACTORES EN MONTAUTY

Reactor 12m3 en Montauty

Reactores 1m3 en Montauty

VI. GENEROS FÚNGICOS ANALIZADOS mucor: es un tipo de hongo que se encuentra en el suelo. Puede degradar frutas y verduras al igual que productos lácteos, carnes y cereales. Es mesófilo y su temperatura óptima de crecimiento se encuentra entre los 20 y 25ºC. Puede vivir en condiciones de anaerobiosis. geotrichum: es un genero fúngico cosmopolita bastante expandido. Se encuentra en el suelo, el aire, el agua, el papel, los textiles y en varios alimentos como los cereales, las frutas y los lácteos. Su temperatura óptima de crecimiento está entre los 25 y 30ºC pero también es capaz de formar colonias de rápido crecimiento a part ir de los 40ºC. trichoderma: es el hongo de suelo más común. Se encuentra en habitats variados como la madera, los granos, el tomate y el limón. Es de t ipo mesófilo y su temperatura óptima de crecimiento está entre los 20 y los 28ºC. Puede sobrevivir en condiciones de anaerobiosis. aspergillus: es un género de hongos f ilamentosos. Puede encontrarse en la materia orgánica en descomposición, el suelo, el compost, las frutas, los cereales y el polvo entre otros. Su desarrollo necesita de altas temperaturas, de esta forma se encuentra fácilmente en los procesos de degradación durante el per iodo termófilo. penicillium: es un género de hongos f ilamentosos muy común en el medio ambiente. Habita en el suelo, los alimentos y en todo tipo de materia orgánica en descomposición. Su desarrollo es ideal en temperaturas cercanas a los 35ºC. Levaduras: son hongos unicelulares que pueden provocar la fermentación de materia orgánica vegetal o animal. Todas las levaduras son capaces de degradar la glucosa, la fructosa y la manosa en presencia de oxígeno, produciendo CO2, agua y energía. Algunos tipos de levadura llegan a degradar otros azucares más complejos (polisacaridos) y pueden también participar en la degradación de alcoholes, ácidos y alcanos. Estos microorganismos pueden vivir en condiciones de anaerobiosis pues son capaces de realizar fermentación alcohólica la cual permite degradar el alimento en ausencia de oxígeno produciendo alcohol, CO2 y energía. La temperatura óptima para su desarrollo está entre los 25 y 30ºC. Su destrucción comienza desde los 50ºC. Son muy sensibles a agentes químicos, los cuales pueden impedir su desarrollo.

VII. PROTOCOLO DE ENSAYOS EN LIRIGM Asentamiento:

1. Alrededor del 60kg de residuos sólidos se introducen en “El Transmissivimètre” para alcanzar una densidad húmeda promedio cercana a 0,6 ton/m3.

Residuos sólidos en la celda antes del ensayo

2. La altura inicial de los residuos se mide. 3. Se aplica la carga sobre los residuos. Para cada escala alcanzada el sistema de

recuperación de datos registra la cantidad de fuerza aplicada. Fueron seleccionadas escalas de 10kPa para realizar esta operación, este valor representa 1m de residuos encima de la muestra.

4. Cuando la escala llega al valor constante deseado (10kPa, 20kPa, 30kPa…) se mide el desplazamiento vertical que la masa de residuos ha sufrido hasta el momento.

5. El asentamiento en función de la escala de carga se cálcula de la siguiente manera:

( )0hh

s∆

=σ

6. Las acciones 3, 4 et 5 se repiten hasta que el desplazamiento vertical entre una escala y la siguiente no supera 1mm (estos sucede alrededor del 90-110 kPa según el tipo de residuo).

Residuos sólidos en la celda después del ensayo

Permeabilidad:

1. Después de llegar en el ensayo de asentamiento a una densidad húmeda cercana a 0,9 ton/m3, el pistón se ajusta y la celda se cierra y se hermetiza.

Conjunto de instrumentos utilizados en el ensayo de permeabilidad

2. El f lujo de agua entra por una de las cámaras laterales, luego pasa horizontalmente a través de los residuos sólidos y llega a la otra cámara lateral. Un tubo conecta las dos cámaras con tanques de agua donde el gradiente hidráulico permanece constante.

Vista superior de las cámaras laterales de entrada y salida

3. El f lujo de agua que se recupera a la salida se calcula con ayuda de una probeta y de un cronómetro. Se hacen tres mediciones para así verif icar la veracidad de los valores.

Agua recuperada a la salida del ensayo

tratamiento aerobio de residuos sÓlidos domÉsticos …

Documents