informe finlppp corregido residuos
TRANSCRIPT
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
1/88
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES
DEPARTAMENTO ACADMICO DE CIENCIAS AMBIENTALES
PRCTICA PRE-PROFESIONAL
TRATAMIENTO DE RESIDUOS ORGNICOS DOMICILIARIOS MEDIANTE
COMPOSTAJE EN LA PLANTA PILOTO DE TRANSFORMACIN DE
RESIDUOS SLIDOS ORGNICOS DE LA MUNICIPALIDAD PROVINCIAL
DE LEONCIO PRADO
Ejecutor : PISCO CORNELIO, Csar Augusto.
Asesor : Blgo. GOZME SULCA, Csar Augusto.
Lugar de Ejecucin : MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE LEONCIO
PRADO.
Duracin del trabajo : Del 20 de enero al 20 de abril del 2014
Tingo Mara - Per
2014
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
2/88
NDICE GENERAL
Pgina
I. INTRODUCCIN.............................................................. 1
1.1. Objetivo general ................................................................................ 3
1.2. Objetivos especficos ........................................................................ 3
II. REVISIN DE LITERATURA.......................................................... 42.1. Generacin per cpita (GPC) de los residuos slidos
domiciliarios en la ciudad de Tingo Mara ......................................... 4
2.2. Composicin fsica de los residuos slidos domiciliarios en la
ciudad de Tingo Mara ....................................................................... 4
2.3. Clasificacin de los residuos slidos ................................................. 6
2.4. Residuos domiciliarios ....................................................................... 7
2.5. Tratamiento ....................................................................................... 7
2.6. Compostaje ....................................................................................... 7
2.7. Factores que afectan al proceso de compostaje ............................... 9
2.7.1. Parmetros de seguimiento .................................................. 9
2.7.1.1. Temperatura .............................................................. 9
2.7.1.2. Humedad ................................................................. 10
2.7.1.3. pH ............................................................................ 12
2.7.1.4. Aireacin .................................................................. 13
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
3/88
2.7.1.5. Espacio de aire libre ................................................ 14
2.7.2. Parmetros relativos a la naturaleza del sustrato ............... 15
2.7.2.1. Tamao de partcula ................................................ 15
2.7.2.2. Relaciones C/N y C/P .............................................. 16
2.7.2.3. Nutrientes ................................................................ 18
2.7.2.4. Materia orgnica ...................................................... 19
2.7.2.5. Conductividad elctrica ............................................ 22
2.8. Los microorganismos del proceso de compostaje........................... 23
2.8.1. Diversidad microbiana de la pila de compostaje ................. 23
2.9. Microorganismos eficaces (EM) ...................................................... 25
2.10. Inoculante de microorganismos endgenos para acelerar el
proceso compostaje de residuos slidos urbanos. .......................... 26
2.11. Control y seguimiento del proceso de compostaje. ......................... 26
2.12. Rendimientos del proceso y ocupacin del espacio ........................ 32
III. MATERIALES Y MTODOS. ........................................................... 33
3.1. Lugar de ejecucin .......................................................................... 33
3.2. Materiales y equipos ....................................................................... 33
3.3. Metodologa .................................................................................... 34
3.3.1. Determinacin de la composicin de los residuos
slidos orgnicos domiciliarios ........................................... 34
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
4/88
3.3.2. Determinacin del flujograma para el proceso de
compostaje ......................................................................... 35
3.3.3. Determinacin de la prdida de masa de los residuos
slidos orgnicos domiciliarios en tres tipos de
tratamientos ........................................................................ 37
3.3.3.1. Anlisis de resultados. ............................................. 37
3.3.4. Determinacin del rendimiento de produccin de
compost de los residuos slidos orgnicos
domiciliarios. ....................................................................... 37
3.3.4.1. Inoculacin de las pilas. ........................................... 38
3.3.4.2. Preparacin de microorganismos eficientes. ........... 38
3.3.4.3. Anlisis de resultados. ............................................. 39
IV. RESULTADOS............................................................ 41
4.1. Composicin de los residuos slidos orgnicos domiciliarios ......... 41
4.2. Determinacin del flujograma del proceso de compostaje. ............. 46
4.3. Determinacin de la prdida de masa de los residuos slidos
orgnicos domiciliarios durante el proceso de compostaje en
tres tipos de tratamientos. ............................................................... 47
4.4. Determinacin del rendimiento de produccin de compost de
los residuos slidos orgnicos domiciliarios en tres tipos de
tratamientos. ................................................................................... 52
V. DISCUSIN............................................................. 58
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
5/88
VI. CONCLUSIN.. .......................................................... 63
VII. RECOMENDACIONES ............................................................. 65
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................ 67
ANEXO. .......................................................................... 69
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
6/88
NDICE DE CUADROS
Cuadro Pgina
1. Composicin fsica de los residuos slidos domiciliarios. .......................... 4
2. Biodegrabilidad de los principales componentes orgnicos de los
sustratos (Haug, 1993). ........................................................................... 22
3. Control bsico sobre las diferentes operaciones y el proceso ................. 28
4. Representacin simblica de los datos del peso del producto final
(compost) de los tratamientos respectivamente. ..................................... 39
5. Representacin simblica del anlisis de varianza (ANOVA). ................. 40
6. Composicin de los residuos slidos orgnicos domiciliarios en tres
tratamientos. ............................................................................................ 41
7. Pesos del producto final (compost) en (Kg). ............................................ 52
8. Anlisis de varianza del cuadro 7. ........................................................... 52
9. Resumen de prdidas de masa (Kg) durante proceso de compostaje
hasta obtener el producto final (compost). ............................................... 53
10. Registro de la prdida de peso diario en los tres tratamientos. ............. 74
11. Registro de peso de la composicin de los residuos orgnicos
domiciliarios ............................................................................................. 75
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
7/88
NDICE DE FIGURAS
Figura Pgina
1. Composicin fsica de los residuos slidos domiciliarios en la ciudad
de Tingo Mara (% peso).. .................................................................. 5
2. Composicin fsica de los residuos slidos domiciliarios en la ciudad
de Tingo Mara (% peso)............................. 6
3. Evolucin del pH durante el proceso de compostaje................. 13
4. Evolucin caracterstica de la relacin C/N durante el proceso de
compostaje.................................................................................... 18
5. Representacin esquemtica del balance de materia en el
compostaje .............................................................................................. 21
6. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 1 (C1), tratamiento 1.... 42
7. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 4 (C4), tratamiento 1.... 42
8. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 2 (C2), tratamiento 2.... 43
9. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 5 (C5), tratamiento 2.... 44
10. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 3 (C3), tratamiento 3.... 44
11. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 6 (C6), tratamiento 3.... 45
12. Flujograma del proceso de compostaje en la planta piloto de
transformacin de residuos orgnicos.............................................. 46
13. Prdida de masa en la cama 1 (C1), tratamiento 1. ................................ 47
14. Prdida de masa en la cama 4 (C4), tratamiento 1. ................................ 48
15. Prdida de masa en la cama 2 (C2), tratamiento 2. ................................ 48
16. Prdida de masa en la cama 5 (C5), tratamiento 2. ................................ 49
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
8/88
17. Prdida de masa en la cama 3 (C3), tratamiento 3. ................................ 50
18. Prdida de masa en la cama 6 (C6), tratamiento 3. ................................ 50
19. Prdida de masa en el proceso de compostaje en los tres
tratamientos respectivamente. ................................................................. 51
20. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 1 (C1), tratamiento 1. .......................... 53
21. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 4 (C4), tratamiento 1. .......................... 54
22. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 2 (C2), tratamiento 2. .......................... 55
23. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 5 (C5), tratamiento 2. .......................... 55
24. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 3 (C3), tratamiento 3. .......................... 56
25. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 6 (C6), tratamiento 3.................... 57
26. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en los tres tratamientos..................................... 57
27. Conformacin de las pilas muestras (camas) segn los tratamientos
y repeticiones respectivamente. .............................................................. 76
28. Composicin de los residuos slidos orgnicos domiciliarios. ................. 76
29. Pesado de los residuos slidos orgnicos domiciliarios. ......................... 77
30. Conformacin de las pilas muestras de los tres tratamientos.. ................ 77
31. Preparacin del Microorganismo Eficiente de Montaa (MEM). .............. 78
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
9/88
32. Inoculacin de MEM por aspersin en el tratamiento 2. .......................... 78
33. Material estable y maduro en proceso de cribado. .................................. 79
34. Producto final obtenido estable y maduro (compost). ............................. 79
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
10/88
I. INTRODUCCIN
En la actualidad, el crecimiento poblacional y por consiguiente las
actividades antrpicas han originado la generacin de gran cantidad de
residuos slidos urbanos los cuales necesitan ser tratados para reducir la
contaminacin. Ante esta problemtica surge como una alternativa el proceso
de compostaje como un mtodo eficiente en la reduccin de estos residuos, ya
que permite adems el aprovechamiento del producto final.
El compostaje tiene mltiples funciones, segn el objetivo a
alcanzar. Desde la perspectiva medioambiental, el compostaje facilita la gestin
de los residuos orgnicos, reduciendo su peso, volumen y peligrosidad,
permitiendo adems reciclar los recursos contenidos en ellos. Tambin puede
llevarse a cabo nicamente como tratamiento previo a la incineracin o el
vertido, ya que al reducir el volumen de los mismos se hacen ms manejables y
menos contaminantes.
Desde el punto de vista agrcola, con el compostaje se obtiene un
material maduro, estable e higienizado, con un alto contenido en materia
orgnica y componentes hmicos denominado compost, el cual puede ser
utilizado sin riesgo en agricultura por ser inocuo y no contener sustancias
fitotxicas, favoreciendo el crecimiento y el desarrollo de las plantas.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
11/88
2
En la ciudad de Tingo Mara la generacin per cpita de residuos
slidos domiciliarios es de 0.52 Kg/da/hab (PIGARS MPLP, 2012) y estn
conformados en un 75% de material orgnico, 12% de material inorgnico y un
13% de residuos no reciclables o inservibles; por lo que se estima que se
produce aproximadamente 30 TN/da de residuos slidos domiciliarios, de los
cuales 23 toneladas aproximadamente son residuos orgnicos,
consecuentemente a esto la Municipalidad Provincial de Leoncio Prado
clasificado como ciudad principal tipo B (Decreto Supremo N 015 - 2014 -
EF)procura cumplir con la meta 10 (Implementar un Programa de Segregacin
en la Fuente y Recoleccin Selectiva de Residuos Slidos Domiciliarios en un
20% de Viviendas Urbanas del Distrito) dentro del marco del Plan de Incentivos
a la Mejora de la Gestin y Modernizacin Municipal, sin embargo actualmente
solo cuenta con menos del 10 % de viviendas urbanas que vienen participando
activamente en el programa. Hace ms de 60 aos la ciudad de Tingo Mara
arroja sus residuos slidos al rio Huallaga en la zona conocida como La
Muyuna, por ende la importancia del tratamiento de los residuos orgnicos es
imprescindible, siendo la fraccin ms importante que supone ms de la mitad
de los residuos slidos domiciliarios; una de las alternativas para solucionar
este problema es el compostaje, ya que es un proceso ambientalmente
amigable sin un grado de complejidad excesivo, tcnico y econmicamente
viable, poco contaminante, con mayor aceptacin social, en comparacin con
los vertederos o las plantas incineradoras, etc.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
12/88
3
1.1. Objetivo general:
Transformar los residuos slidos orgnicos domiciliarios a compost.
1.2. Objetivos especficos:
- Determinar la composicin de los residuos slidos orgnicos
domiciliarios.
- Determinar el flujograma del proceso de compostaje.
- Determinar la prdida de masa de los residuos slidos orgnicos
domiciliarios durante el proceso de compostaje.
- Determinar el rendimiento de produccin de compost de los
residuos slidos orgnicos domiciliarios.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
13/88
4
II. REVISIN DE LITERATURA
2.1. Generacin per cpita (GPC) de los residuos slidos domiciliarios
en la ciudad de Tingo Mara
El promedio generacin per cpita (GPC) de los residuos slidos
domiciliarios es de 0.52 Kg/hab-da (PIGARS MPLP, 2012).
2.2. Composicin fsica de los residuos slidos domiciliarios en la
ciudad de Tingo Mara
Cuadro1. Composicin fsica de los residuos slidos domiciliarios.
N Materiales Prom edio %
1 Materia Orgnica 38.70 74.92
2 Madera, follaje 0.09 0.17
3 Papel 1.79 3.47
4 Cartn 0.84 1.63
5 Vidrio 1.40 2.71
6 Plstico PET 0.53 1.03
7 Plstico duro 1.34 2.59
8 Bolsas 2.35 4.56
9 Tecnopor y similares 0.16 0.31
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
14/88
5
10 Metales 0.91 1.77
11 Telas, textiles 0.45 0.87
12 Caucho, cuero, jebe 0.29 0.55
13 Pilas y bateras 0.05 0.10
14 Restos de medicina, focos, etc. 0.05 0.10
15 Residuos sanitarios 2.51 4.85
16 Residuos inertes 0.06 0.12
17 Otros (ceniza, porcelana) 0.13 0.26
To tal peso por da 51.65 100.00
Fuente: Elaboracin PIGARS MPLP 2012.
Fuente: Elaboracin PIGARS MPLP 2012.
Figura 1. Composicin fsica de los residuos slidos domiciliarios en la ciudad
de Tingo Mara (% peso).
Materia orgnica[PORCENTAJE]
Madera, follaje0.17%
Papel3.47%
Cartn1.63%
Vidrio2.71%
Plstico PET1.03%
Plstico duro2.59%
Bolsas4.56%
Tecnopor ysimilares
0.31%
Metales1.77%
Telas, textiles0.87%
Caucho,cuero, jebe
0.55%
Pilas ybaterias0.10%
Restos demedicina,focos, etc
0.10%
Residuossanitarios
4.85%
Residuosinertes0.12%
Otros (ceniza,porcelana)
0.26%
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
15/88
6
Fuente: Elaboracin PIGARS MPLP 2012.
Figura 2. Composicin fsica de los residuos slidos domiciliarios en la ciudad
de Tingo Mara (% peso).
2.3. Clasificacin de los residuos slidos
Segn la Ley N 27314, Ley General de Residuos Slidos; los
residuos slidos se clasifican segn su origen en:
- Residuo domiciliario
- Residuo comercial
- Residuo de limpieza de espacios pblicos
- Residuo de establecimiento de atencin de salud
- Residuo industrial
- Residuo de las actividades de construccin
- Residuo agropecuario
- Residuo de instalaciones o actividades especiales
Residuos
orgnicos74.92%
Residuosinorgnicosreciclables
13.19%Residuosinorgnicosinservibles
11.89%
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
16/88
7
2.4. Residuos domiciliarios
Son aquellos residuos generados en las actividades domsticasrealizadas en los domicilios, constituidos por restos de alimentos, peridicos,
revistas, botellas, embalajes en general, latas, cartn, paales descartables,
restos de aseo personal y otros similares (Ley N 27314, Ley General de
Residuos Slidos).
2.5. Tratamiento
Cualquier proceso, mtodo o tcnica que permita modificar la
caracterstica fsica, qumica o biolgica del residuo slido, a fin de reducir o
eliminar su potencial peligro de causar daos a la salud y el ambiente (Ley N
27314, Ley General de Residuos Slidos).
2.6. Compostaje
En la actualidad, gran cantidad de residuos slidos urbanos hace
necesario su tratamiento (CARPIO et al., 2001). El compostaje es un mtodo
eficiente en la eliminacin de estos residuos, ya que permite adems el
aprovechamiento del producto final (BOULTER et al., 2000), adems
ALTAMIRANO y CABRERA (2006) indican que el compostaje es una forma de
tratamiento para los residuos orgnicos, que tiene como meta transformar
estos residuos en un producto til, aplicable a la tierra como abono que fertiliza
a las tierras de cultivo. Este producto recibe el nombre de compost.
Segn (CAMPOS et al., 2012) el compostaje es la descomposicin
biolgica y estabilizacin de un sustrato orgnico, bajo condiciones que
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
17/88
8
permitan el desarrollo de temperaturas en el rango termfilo como resultado del
proceso biolgico aerobio exotrmico, para producir un producto final estable,
libre de patgenos y semillas, y que pueda ser aplicado al suelo de forma
beneficiosa.
Este proceso tiene una duracin variable, dado por la calidad de los
residuos, el tamao de partcula, disposicin de la pila, aireacin, humedad y
poblacin biolgica activa. El perodo de transformacin es cercano a 170 das,
e implica la acumulacin de gran cantidad de material en las plantas de
compostaje (BOULTER et al., 2000). Los cambios que se producen en los
residuos hasta su transformacin en compost son espectaculares. Al inicio se
distinguen bien los colores entre los restos frescos, pero paulatinamente se
vuelven de un color ms oscuro. Los aromas de verdura y fruta cambian
rpidamente, de acuerdo con la intensidad de la actividad biolgica. Si falta
aireacin se desprende amoniaco. El olor a tierra de bosque nos indica el
producto final (ALTAMIRANO y CABRERA, 2006).
MORENO y MORAL (2007) tambin indica que un compost con un
alto grado de madurez ha de presentar un olor caracterstico similar al de
tierra hmeda, producido fundamentalmente por la excrecin de geosmina (y
tambin 2-metilisoborneol), metabolito secundario producido por actinomicetos
mesfilos, microorganismos predominantes durante la fase de maduracin del
compost. Asimismo indica que el producto final, despus de un adecuado
perodo de maduracin, ha de presentar un color pardo oscuro o casi negro,
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
18/88
9
debido a la formacin de grupos cromforos, fundamentalmente de
compuestos con dobles enlaces conjugados y a la sntesis de melanoidinas.
2.7. Factores que afectan al proceso de compostaje
2.7.1. Parmetros de seguimiento
2.7.1.1. Temperatura
El sntoma ms claro de la actividad microbiana es el incremento
de la temperatura de la masa que est compostando, por lo que la temperatura
ha sido considerada tradicionalmente como una variable fundamental en el
control del compostaje, segn Liang et al. (2003), Miyatake y Iwabuchi (2006),
citado por MORENO y MORAL (2007). La evolucin de la temperatura
representa muy bien el proceso de compostaje, pues se ha comprobado que
pequeas variaciones de temperatura afectan ms a la actividad microbiana
que pequeos cambios de la humedad, pH o C/N (BUENO y DAZ, 2008).
Segn (BUENO y DAZ, 2008) por la evolucin de la temperatura
se puede juzgar la eficiencia y el grado de estabilizacin a que ha llegado el
proceso, ya que existe una relacin directa entre la temperatura y la magnitud
de la degradacin de la materia orgnica. Asimismo, existe una relacin directa
entre la degradacin y el tiempo durante el cual la temperatura ha sido alta. A
veces la temperatura puede llegar a ser tan alta que inhibe el crecimiento de
los propios microorganismos, conocindose este fenmeno como suicidio
microbiano.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
19/88
10
Se observan tres fases en el proceso de descomposicin aerbica:
fase mesfila inicial (T45C); y fase mesfila final, considerndose finalizado el
proceso cuando se alcanza de nuevo la temperatura inicial.
Cada especie de microorganismo tiene un intervalo de temperatura
ptima en el que su actividad es mayor y ms efectiva: 15 - 40 C para los
microorganismos mesfilos y 40 - 70 C para los termfilos (Suler y Finstein,
1977), citado por MORENO y MORAL (2007). Los microorganismos que
resulten beneficiados a una temperatura concreta son los que principalmente
descompondrn la materia orgnica del residuo, producindose un
desprendimiento de calor. Este calor provoca una variacin de la temperatura
de la pila que depender de la adecuacin de los dems factores a los
intervalos ptimos, del tamao de la pila (el calor generado es proporcional al
volumen o masa de la pila, pero la prdida es proporcional a la superficie), de
las condiciones ambientales y del tipo de adicin de aire a la pila, ya sea con
volteos o con aire a presin (Ekinci et al., 2004), citado por MORENO y MORAL
(2007).
2.7.1.2. Humedad
Siendo el compostaje un proceso biolgico de descomposicin de
la materia orgnica, la presencia de agua es imprescindible para las
necesidades fisiolgicas de los microorganismos, ya que es el medio de
transporte de las sustancias solubles que sirven de alimento a las clulas y de
los productos de desecho de las reacciones que tienen lugar durante dicho
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
20/88
11
proceso (BUENO y DAZ, 2008). Algunos autores (Haug, 1993, Jeris y Regan,
1973 y Madejn et al., 2002), citado por MORENO y MORAL (2007) consideran
que la humedad de los materiales es la variable ms importante en el
compostaje y ha sido calificada como un importante criterio para la optimacin
del compostaje.
La humedad de la masa de compostaje debe ser tal que el agua no
llegue a ocupar totalmente los poros de dicha masa (Miyatake y Iwabuchi,
2006), citado por MORENO y MORAL (2007), para que permita la circulacin
tanto del oxgeno (ya que el proceso debe desarrollarse en condiciones
aerobias), como la de otros gases producidos en la reaccin.
Segn (BUENO y DAZ, 2008), la humedad ptima para el
crecimiento microbiano est entre el 50 - 70%; la actividad biolgica decrece
mucho cuando la humedad est por debajo del 30%; por encima del 70% el
agua desplaza al aire en los espacio libres existentes entre las partculas,
reduciendo la transferencia de oxgeno y producindose una anaerobiosis.
Cuando las condiciones se hacen anaerobias se originan malos olores y
disminuye la velocidad del proceso.
El exceso de humedad puede ser reducido con una mayor
aireacin Haug (1993), citado por MORENO y MORAL (2007). A su vez, con un
buen control de la humedad y de la aireacin, puede llevarse a cabo el control
de la temperatura. Por lo tanto, la humedad ptima depende del tipo de
residuo; as se ha encontrado que, para la paja de cereales est entre 75 y
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
21/88
12
85%, para astillas de madera entre 75 y 90% y para residuos slidos urbano
(RSU) entre 50 y 55% (Haug, 1993), citado por MORENO y MORAL (2007).
2.7.1.3. pH
El pH tiene una influencia directa en el compostaje debido a su
accin sobre la dinmica de los procesos microbianos. Mediante el seguimiento
del pH se puede obtener una medida indirecta del control de la aireacin de la
mezcla, ya que si en algn momento se crean condiciones anaerbicas seliberan cidos orgnicos que provocan el descenso del pH BUENO y DAZ
(2008). Segn algunos autores la evolucin del pH en el compostaje presenta
tres fases (figura 3). Durante la fase mesfila inicial se observa una disminucin
del pH debido a la accin de los microorganismos sobre la materia orgnica
ms lbil, producindose una liberacin de cidos orgnicos. Eventualmente,
esta bajada inicial del pH puede ser muy pronunciada si existen condiciones
anaerbicas, pues se formarn an ms cantidad de cidos orgnicos. En una
segunda fase se produce una progresiva alcalinizacin del medio, debido a la
descomposicin de las protenas (Snchez et al., 2001), citado por MORENO y
MORAL (2007). Y en la tercera fase el pH tiende a la neutralidad debido a la
formacin de compuestos hmicos que tienen propiedades tampn.
Suler y Finstein (1977), citado por MORENO y MORAL (2007)
establecieron una relacin entre los cambios de pH y la aireacin de la mezcla,
concluyendo que un compostaje con la aireacin adecuada conduce a
productos finales con un pH entre 7 y 8; valores ms bajos del pH son
indicativos de fenmenos anaerbicos y de que el material an no est
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
22/88
13
maduro. Posteriormente estos mismos autores estudiaron las relaciones pH
aireacin - microorganismos existentes en el proceso, y dedujeron que la
degradacin orgnica se inhibe a pH bajos, por lo que si el pH se mantiene por
encima de 7,5 durante el proceso es sntoma de una buena descomposicin.
Figura 3. Evolucin del pH durante el proceso de compostaje.
2.7.1.4. Aireacin
Para el correcto desarrollo del compostaje es necesario asegurar la
presencia de oxgeno, ya que los microorganismos que en el intervienen son
aerobios. Las pilas de compostaje presentan porcentajes variables de oxgeno
en el aire de sus espacios libres: la parte ms externa contiene casi tanto
oxigeno como el aire (18 - 20%); hacia el interior el contenido de oxigeno va
disminuyendo hasta el punto de que a una profundidad mayor de 60 cm el
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
23/88
14
contenido de oxigeno puede estar entre 0.5 - 2% (Ekinci et al., 2004), citado por
MORENO y MORAL (2007).
(Bidling, 1996), citado por MORENO y MORAL (2007) nos indica
que una aireacin insuficiente provoca una sustitucin de los microorganismos
aerobios por anaerobios, con el consiguiente retardo en la descomposicin, la
aparicin de sulfuro de hidrogeno y la produccin de malos olores. El exceso
de ventilacin podra provocar el enfriamiento de la masa y una alta
desecacin con la consiguiente reduccin de la actividad metablica de los
microorganismos segn Zhu (2006), citado por MORENO y MORAL (2007).
Durante el proceso de maduracin no deben hacerse aportaciones
adicionales de oxgeno, ya que una excesiva aireacin podra dar lugar a un
consumo de los compuestos hmicos formados y una rpida mineralizacin de
los mismos (Tomati et al., 2000), citado por MORENO y MORAL (2007).
2.7.1.5. Espacio de aire libre
El Espacio de Aire Libre (Free Air Space, FAS), relaciona los
contenidos de humedad (H), la densidad aparente (Da), la densidad real (Dr) y
la porosidad (P), es decir, tiene en cuenta la estructura fsica de los residuos. El
FAS, calculado por la ecuacin, da idea de las cantidades relativas de agua y
aire existentes en la masa de compostaje (BUENO y DAZ, 2008).
Jeris y Regan (1973), citado por MORENO y MORAL (2007)
estudiando diferentes residuos, establecieron que el proceso de compostaje
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
24/88
15
ocurra con mayor rapidez (mayor consumo de oxigeno) cuando el valor de
FAS era 30 - 35%, independiente de la naturaleza del residuo.
2.7.2. Parmetros relativos a la naturaleza del sustrato
2.7.2.1. Tamao de partcula
BUENO y DAZ (2008) indican que el tamao inicial de las
partculas que componen la masa a compostar es una importante variable para
la optimacin del proceso, ya que cuanto mayor sea la superficie expuesta al
ataque microbiano por unidad de masa, ms rpida y completa ser la
reaccin. Por lo tanto, el desmenuzamiento del material facilita el ataque de los
microorganismos y aumenta la velocidad del proceso. Sin embargo Haug,
1993), citado por MORENO y MORAL (2007) afirma que un pequeo tamao
de partcula provoca una gran superficie de contacto para el ataque microbiano,tambin se reduce el espacio entre partculas y aumenta las fuerzas de friccin;
esto limita la difusin de oxgeno hacia el interior y de dixido de carbono hacia
el exterior, lo cual restringe la proliferacin microbiana y puede dar lugar a un
colapso microbiano al ser imposible la aireacin por conveccin natural. Por
otra parte, un producto muy fino no es aconsejable por riesgos de
compactacin.
Asimismo (MORENO y MORMENEO, 2008) indica que a menor
tamao de partcula, mayor es la superficie en contacto con los
microorganismos, y consecuentemente, se facilita la degradacin de materia
orgnica. Adems un tamao de partcula pequeo facilita la homogenizacin y
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
25/88
16
mezcla de los materiales, y favorece el aislamiento trmico, lo que ayuda al
mantenimiento de las temperaturas ptimas durante todas las etapas del
proceso. No obstante, un tamao de partcula excesivamente pequeo, puede
provocar la compactacin del material y por tanto generar condiciones de
anoxia.
Las dimensiones consideradas ptimas son distintas segn los
criterios de distintos autores, variando entre 1 y 5 cm (Haug, 1993), citado por
MORENO y MORAL (2007) entre 2 y 5 cm (Kiehl, 1985), citado por MORENO y
MORAL (2007) o entre 2,5 y 2,7 cm Tchobanogolus et al (1994), citado por
MORENO y MORAL (2007), por otra parte (DE CARLO et al., 2001) alega que
las partculas entre 1 y 3 cm3, son tamao adecuado para el ataque
microbiano.
2.7.2.2. Relaciones C/N y C/P
Para un correcto compostaje en el que se aproveche y retenga la
mayor parte del C y del N, la relacin C/N del material de partida debe ser la
adecuada (BUENO y DAZ, 2008). Los microorganismos utilizan generalmente
30 partes de C por cada una de N; por esta razn se considera que el intervalo
de C/N tericamente ptimo para el compostaje de un producto es de 25 - 35,
segn Jhorar et al (1991), citado por MORENO y MORAL (2007). Asimismo
(BUENO y DAZ, 2008) indican que la relacin C/N es un importante factor que
influye en la velocidad del proceso y en la prdida de amonio durante el
compostaje; si la relacin C/N es mayor que 40 la actividad biolgica disminuye
y los microorganismos deben oxidar el exceso de carbono con la consiguiente
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
26/88
17
ralentizacin del proceso, debido a la deficiente disponibilidad de N para la
sntesis proteica de los microorganismos. Si el residuo tiene una alta relacin
C/N, pero la materia orgnica es poco biodegradable, la relacin C/N disponible
realmente para los microorganismos es menor y el proceso evolucionar
rpidamente, pero afectar slo a una proporcin de la masa total. Si la
relacin C/N es muy baja el compostaje es ms rpido pero el exceso de
nitrgeno se desprende en forma amoniacal, producindose una
autorregulacin de la relacin C/N del proceso (BUENO y DAZ, 2008).
La relacin C/N ideal para un compost totalmente maduro es
cercana a 10, similar a la del humus. En la prctica, se suele considerar que un
compost es suficientemente estable o maduro cuando C/N
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
27/88
18
Figura 4. Evolucin caracterstica de la relacin C/N durante el proceso de
compostaje.
Por otra parte, (BUENO y DAZ, 2008) indican que el fsforo es elnutriente ms importante, tras el C y el N, por lo que tambin debe estar
presente en unas cantidades mnimas para que el proceso se lleve a cabo
correctamente. La relacin C/P para el compostaje es ptima entre 75 y 150,
mientras que la relacin N/P debe estar entre 5 y 20.
2.7.2.3. Nutrientes
Segn (Kiehl, 1985), citado por MORENO y MORAL (2007), la
caracterstica qumica ms importante de los sustratos es su composicin
elemental. La utilidad agronmica de los residuos con posibilidad de ser
compostados est en funcin de la disponibilidad de los elementos nutritivos
que posean. Tambin Castaldi et al (2005), citado por MORENO y MORAL
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
28/88
19
(2007) menciona que los microorganismos slo pueden aprovechar
compuestos simples, por lo que las molculas ms complejas se rompen en
otras ms sencillas (por ejemplo las protenas en aminocidos y estos en
amonaco) para poder ser asimiladas.
Entre los elementos que componen el sustrato destacan el C, N, y
P, que son macronutrientes fundamentales para el desarrollo microbiano
(BUENO y DAZ, 2008).
2.7.2.4. Materia orgnica
El conocimiento del contenido de los compost en materia orgnica
es fundamental, pues se considera como el principal factor para determinar su
calidad agronmica (Kiehl, 1985), citado por MORENO y MORAL (2007).
Durante el proceso de compostaje la materia orgnica tiende a descenderdebido a su mineralizacin y a la consiguiente prdida de carbono en forma de
anhdrido carbnico; estas prdidas pueden llegar a representar casi el 20% en
peso de la masa compostada Zucconi y De Bertoldi (1987), citado por
MORENO y MORAL (2007). Este descenso de materia orgnica transcurre en
dos etapas fundamentalmente. En la primera se produce un rpido
decrecimiento de los carbohidratos, transformndose las cadenas carbonadas
largas en otras ms cortas con la produccin de compuestos simples; algunos
de los cuales se reagrupan para formar molculas complejas dando lugar a los
compuestos hmicos. En la segunda etapa una vez consumida los compuestos
lbiles, otros materiales ms resistentes como las ligninas se van degradando
lentamente y/o transformndose en compuestos hmicos (Tomati et al., 2000 y
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
29/88
20
Castaldi et al., 2005), citado por MORENO y MORAL (2007); generalmente
este ltimo cambio no finaliza durante el tiempo que dura el compostaje.
Algunos compuestos procedentes de la materia orgnica son utilizados por los
microorganismos para formar sus tejidos y otros son transformados en
anhdrido carbnico y agua. Los nuevos materiales formados poseen unas
propiedades distintas a las de los materiales originales, confirindole a la masa
unas caractersticas fsicas y qumicas distintas (Haug, 1993), citado por
MORENO y MORAL (2007). La velocidad de transformacin de materia
orgnica depende de su naturaleza fsica y qumica, de los microorganismos
que intervienen y de las condiciones fisicoqumicas del proceso (humedad,
aireacin, temperatura y pH (Michel et al., 2004), citado por MORENO y
MORAL (2007).
Tanto las prdidas de peso por mineralizacin de la materia
orgnica, como las de otros nutrientes durante el compostaje, pueden ser
evaluadas mediante un balance materia. En la figura 5 se presenta un
diagrama del balance de materia durante el compostaje de lo cual se puede
deducir la siguiente ecuacin.
En el balance total:
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
30/88
21
Figura 5. Representacin esquemtica del balance de materia en el
compostaje.
Pila decompost
- H2O-S:(Agua evaporada dela pila)
- CO2-S:(Dixido de carbonode salida de la pila)
- NH3-S:(Amoniaco de salidade la pila)
- NS: Nitrgeno (y resto decomponentes del aire) desalida del proceso.
- H2O-E: (Agua aadida a la pila durante elproceso).
- AE: (Aire aadido a la pila durante elproceso (aire necesario segn ajusteestequiomtrico).
OI:(Material orgnicoseco a la entrada).
II:(Material inorgnicoseco entrada).
H2O-I: (Agua inicial delos materiales).
OF: (Material orgnicoseco a la salida).
IF: (Material inorgnicoseco a la salida).
H2O-F: (Agua final delos materiales).
OI+II+H2O-I+H2O-E+AE = OF+IF+H2O-F+ H2O-S+CO2-S+NH3-S+NS
OI: Material orgnico secoentrada.
II: Material inorgnico secoentrada.
H2O-I: Agua inicial de losmateriales.
H2O-E: Agua aadida a lapila
AE:Aire aadido a la pila.
OF: Material orgnico seco a lasalida.
IF: Material inorgnico seco a lasalida.
H2O-F: Agua final de losmateriales.
H2O-S:Agua evaporada de salida.CO2-S: Anhdrido carbnico de
salida.NH3-S:Amoniaco de salida.NS: Nitrgeno (y resto de
componentes aire) salida.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
31/88
22
Para predecir la cantidad del producto final (OF + IF) es necesario
conocer la biodegrabilidad de la materia orgnica de partida. La biodegrabilidad
indica la cantidad de materia orgnica que puede descomponerse, o que se ha
descompuesto, de una mezcla o de un producto determinado. La
biodegrabilidad es por tanto una medida de la degradabilidad de un sustrato
Tchobanogolus et al (1994), citado por MORENO y MORAL (2007). En el
cuadro 2, se muestra la degradabilidad de algunos compuestos de los residuos
orgnicos.
Cuadro 2. Biodegrabilidad de los principales componentes orgnicos de los
sustratos (Haug, 1993).
Componente Degradabilidad (%)
Celulosa
Hemicelulosas
Otros azucares
Ligninas
Lpidos
Protenas
70
70
70
0
50
50
2.7.2.5. Conductividad elctrica
Segn (Snchez et al., 2001), citado por MORENO y MORAL
(2007) la conductividad elctrica de un compost est determinada por la
naturaleza y composicin del material de partida, fundamentalmente por su
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
32/88
23
concentracin de sales y en menor grado por la presencia de iones amonio o
nitrato formado durante el proceso.
La CE tiende generalmente a aumentar durante el proceso de
compostaje debido a la mineralizacin de la materia orgnica, hecho que
produce un aumento de la concentracin de nutrientes. Ocurre a veces un
descenso de la CE durante el proceso, lo que puede deberse a fenmenos de
lixiviacin en la masa, provocados por una humectacin excesiva de la misma
(BUENO y DAZ, 2008).
2.8. Los microorganismos del proceso de compostaje
Segn (MORENO y MORMENEO, 2008), el conocimiento de la
microbiota implicada en el compostaje puede ayudar a mejorar el proceso,
tanto en lo concerniente a su desarrollo, como en la calidad de los productosfinales. A pesar del avance en el conocimiento del ecosistema de la pila de
compostaje, actualmente ninguna de las dos aproximaciones (con cultivo y sin
cultivo) se considera superior a la otra para monitorear tanto la biodiversidad
como la sucesin microbiana durante el compostaje y, por lo general, se
utilizan combinaciones de varios procedimientos Takaku et al (2006), citado
por MORENO y MORAL (2007).
2.8.1. Diversidad microbiana de la pila de compostaje
La diversidad microbiana es un prerrequisito para el compostaje
satisfactorio de cualquier sustrato. Durante el mismo se desarrolla una gran
variedad de microorganismos aerobios mesfilos, termotolerantes y termfilos
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
33/88
24
que incluyen bacterias, actinomicetos, hongos y levaduras. Algunos estudios
puntuales han detectado tambin la presencia de arqueas MORENO y
MORMENEO (2008).
Ryckeboer (2003), citado por MORENO y MORAL (2007) realiz un
inventario exhaustivo de los microorganismos detectados en diferentes
procesos de compostaje mediante tcnicas que implican cultivo. En dicho
trabajo se contabilizaron un total de 155 especies distintas de bacterias, 33 de
las cuales son actinomicetos, pertenecientes a 66 gneros diferentes, y 408
especies de hongos incluidos en 160 gneros distintos.
Asimismo (Haruta et al., 2005), citado por MORENO y MORAL
(2007) indica que las bacterias identificadas en compostaje incluyen diversas
especies agrupadas filogenticamente en los siguientes grupos: Bacilos Gram
positivos de bajo contenido G+C (clase Bacilli), clostridios, especies del Phylum
Bacteroides (Cytophaga - Flavobacterium - bacteroides), Proteobacterias,
Actinobacterias y los gneros Hydrogenobacter y Thermus. Los gneros
bacterianos ms frecuentemente detectados en la mayora de procesos de
compostaje son Bacillus, Pseudomonas y el actinomiceto Streptomyces
(MORENO y MORMENEO, 2008).
(Cahyani et al., 2004), citado por MORENO y MORAL (2007) indica
que en el compostaje solo se han detectado arqueas anaerobias productoras
de metano cuya presencia en este ambiente tpicamente aerobio podra estar
relacionado con la formacin de microambientes anaerobios en el seno de la
pila de compostaje.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
34/88
25
MORENO y MORMENEO (2008) afirma que los hongos y
levaduras encontradas durante el compostaje pertenecen a las clases
Ascomycetes, Zigomicetes, Basidiomycetes, Saccharomycetes y
Ureidiomycetes, orden decreciente en cuanto a la frecuencia de especies
detectadas de cada clase en distintos procesos de compostaje.
Segn MORENO y MORMENEO (2008), en cada ciclo de
calentamiento/enfriamiento, no se vuelven alcanzar los mismos niveles que en
la etapa anterior. Por estas razones, en las ltimas fases del proceso existe un
claro predominio de hongos y actinomicetos, mientras que en la primera fase
mesfila dominan las bacterias y en la termfila algunas bacterias y
actinomicetos.
2.9. Microorganismos eficaces (EM)
Una de las alternativas que se presenta actualmente es la
aplicacin de Microorganismos Eficaces (EM), que bien utilizados puede
reducir no slo la contaminacin del microambiente (control de malos olores,
moscas), sino tambin mejorar la calidad del producto, acelerar la
estabilizacin del proceso, pues el EM es un inoculado constituido por la
mezcla de varios microorganismos benficos (levaduras, actinomicetos,
bacterias acido lcticas y fotosintticas) que son mutuamente compatibles entre
s y coexisten en un cultivo lquido (HIGA, 1997).
El producto es una solucin liquida concentrada de color mbar,
que contiene un cultivo mixto de microorganismos benficos naturales,
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
35/88
26
presentes en ecosistemas naturales, sin manipulacin gentica y
fisiolgicamente compatibles entre s (CESPEDES et al., 2010).
Los principales grupos de microorganismos presentes en el EM
son: Bacterias fotosintticas (Rhodopseudomonas sp),Bacterias cido
lcticas(Lactobacillus sp),Levaduras(Saccharomyces sp), Actinomicetes
(Streptomyces sp) yhongos fermentativos o filamentosos(Aspergillus y
Penicillium sp). Estos grandes grupos representan unas 80 especies de
microorganismos.
2.10. Inoculante de microorganismos endgenos para acelerar el
proceso compostaje de residuos slidos urbanos
El objetivo fue acelerar el proceso de compostaje de residuos
slidos urbanos, se inocularon pilas de material con una mezcla demicroorganismos endgenos. Las bacterias se identificaron como Bacillus
subtillis y Pseudomonas fluorescens y un hongo,Aspergillus fumigatus.
Los resultados mostraron que las pilas inoculadas alcanzaron las
caractersticas de estabilidad y madurez, cuatro semanas antes de la pila
control sin inoculacin. Estos resultados indicaron que el inculo fue til para
acelerar el proceso de compostaje en residuos urbanos (CARIELLO et al.,
2007).
2.11. Control y seguimiento del proceso de compostaje
Segn (HUERTA et al., 2008), cuando se habla de la importancia
de controlar el desarrollo adecuado del compostaje, se hace referencia
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
36/88
27
lgicamente a la obtencin de un producto final de calidad y un rendimiento
correcto; pero este control tambin es imprescindible para garantizar la
viabilidad y la buena gestin de las plantas en cuestiones como la ocupacin
del espacio o la minimizacin de emisiones de malos olores.
Controlar el proceso implica asegurar las condiciones para la
accin de los microorganismos, que son los verdaderos protagonistas del
compostaje, y eso requiere hacer un seguimiento de los materiales que
participarn, decidir la proporcin de mezcla que se utilizar (contemplando
tanto la aireacin y buena homogenizacin de la masa como el equilibrio de
nutrientes), asegurar que en cada etapa se mantengan los niveles de humedad
y oxgeno adecuados, comprobar la temperatura y otros parmetros que nos
confirmen que todo se va desarrollando segn las previsiones. Tambin hay
que saber interpretar el aspecto y olor de los materiales en las diferentes
etapas y, si es preciso, adoptar las medidas correctoras necesarias para
reactivar el proceso ante posibles incidencias.
Tambin se ha podido constatar la importancia de contar con la
implicacin del personal que trabaja directamente en planta. La formacin de
los trabajadores en los conocimientos bsicos del compostaje asegura una
mejor gestin al dotar al jefe de planta de una valiosa herramienta de control,
ejercido por las personas que ms horas pasan visualizando la marcha del
proceso. El cuadro 3 recoge algunas cuestiones junto a otras propuestas que
se consideran aconsejables para lograr un desarrollo satisfactorio del proceso.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
37/88
28
Cuadro 3. Control bsico sobre las diferentes operaciones y el proceso.
Forma de
control
Controles habituales Registros y frecuencia
Determinaciones
aconsejables y
frecuencia
Calidad descarga -Visual
-Impropios, presencia de
restos vegetales poda
mezclados con la FORM,
lixiviados, olores y
putrefaccin.
-Control de cada entrada y anotacin de
las incidencias.
-Caracterizacin
trimestral de la
FORM.
Mezcla-Visual
-Proporcin volumtrica de
cada material, tamao RV,
presencia de bolsas
cerradas, homogeneidad y
esponjosidad de la mezcla.
-Control de cada operacin.
-Registrar pautas y cambios realizados
en la preparacin y sus motivos.
-Densidad
aparente (en
planta).
-% humedad
-Frecuencia
mensual.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
38/88
29
Seleccin de
pretratamiento-Visual
-Presencia de material
orgnica en el rechazo.
-Presencia de impropios en
el material que contina el
proceso.
-Control cada vez que se hace la
operacin.
-Registro de generacin y salidas de
rechazo de pretratramiento.
-Caracterizacin
trimestral del
rechazo.
Desarrollo
maduracin
-Visual
-Tctil
-Instrumental
-Laboratorio
- Los mismos aspectos que
para la descomposicin y
adems:
-Presencia de
actinomicetos.
-Especial atencin al estado
de degradacin del material
para decidir el paso a
afino.
-Observacin visual diario.
-Control y registro semanal de los
parmetros medidos.
-Registro de fechas de volteo y riego.
-Registro de la duracin total de la
etapa.
-% humedad.
-Frecuencia: dos
veces durante la
etapa.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
39/88
30
Afino-Visual
-Observar impropios en el
pasante del afino primario
para recircularlo o no.
-Prdidas de compost en el
recirculado.
-Rechazos (cantidad y
origen).
-Rendimientos.
-Control visual cada vez que se hace la
operacin.
- Registro de datos para cada partida y
de todas las anomalas.
-Medida de rendimientos con
periodicidad trimestral.
-Densidad y % de
H, fraccin
gruesa de mesa
densimtrica y
del recirculado.
-Frecuencia: por
cada pila (o
partida) del
material.
-Caracterizacin
trimestral de
rechazos.
Compost
-Visual
-Determinaciones
en planta
-Laboratorio
- Olor, color homogeneidad,
granulometra, formacin
agregados, calentamiento,
impurezas.
- Control visual frecuente y registro de
incidencias.
- Registro de las observaciones hechas
para cada partida.
-Densidad
aparente (en
planta).
-% humedad.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
40/88
31
externo -Condiciones de almacenaje
y cambios posibles
(aumento de temperatura,
compactacin, humedad...)
- Parmetros de calidad de
compost.
-Rendimiento.
-Test de
autocalentamien
to u otros tests
en planta.
-Frecuencia: para
cada partida.
-Analtica
completo en
laboratorio
externo
trimestral.
Rendimiento del
proceso y balance
de masas
Adems de los controles visuales orientativos sobre el desarrollo del proceso se han de hacer semestralmente
balances de masas y volumen para comprobar el rendimiento productivo y las reducciones volumtricas que se
producen.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
41/88
32
2.12. Rendimientos del proceso y ocupacin del espacio
Los balances de masas realizados por HUERTA et al (2008)dieronrendimientos en peso entre el 20 y el 24 por ciento (compost/FORM). El
balance parte de una FORM con un 5% de impropios que se han segregado
antes de hacer la mezcla.
El estudio del rendimiento del proceso y los balances de masas
resultaron ser instrumentos muy tiles para controlar el desarrollo del proceso,pero tambin permiten planificar la organizacin del espacio a partir de la
comprobacin de las reducciones volumtricas que se producen (HUERTA et
al., 2008).
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
42/88
33
III. MATERIALES Y MTODOS
3.1. Lugar de ejecucin
La presente prctica se ejecut en la Planta Piloto de
Transformacin de Residuos Slidos Orgnicos de la Municipalidad Provincial
de Leoncio Prado, ubicado en el centro poblado de Mapresa, distrito Padre
Felipe Luyando, provincia de Leoncio Prado, regin Hunuco, con una altitud
de 640 m.s.n.m. cuyas coordenadas geogrficas son 390079, 8975259.
El clima de esta zona es correspondiente a selva alta, clima
tropical, con una temperatura media anual oscilante entre 22 y 26C
alcanzando una temperatura mxima de 35C y disminuyendo a un mnimo de
17C. Presenta una humedad relativa mxima del 88% y una mnima del 74%,
con una precipitacin media anual de 3300 mm.
3.2. Materiales y equipos
3.2.1. Materiales
- Libreta de campo
- Plstico de 1.5 m x 2.0 m.
- Guantes
- Mascarilla
- Zaranda con mallas de 1 cm x 1 cm y 0.25 cm x 0.25 cm
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
43/88
34
- Bolsas de 10 y 5 Kg
- Wincha
- Plumn indeleble
3.2.2. Equipos
- Cmara digital
- GPS
- Computadora- Calculadora cientfica
- Balanza tipo reloj
3.3. Metodologa
3.3.1. Determinacin de la composicin de los residuos slidos
orgnicos domiciliarios
Previamente a la conformacin de las pilas muestra de
compostaje, se cogieron al azar 16 bolsas con residuos orgnicos domiciliarios
que ingresan a la planta provenientes de viviendas que participan en el
Programa de Segregacin en Fuente y Recoleccin Selectiva; estos residuos
fueron colocados sobre un plstico de 1.5m x 2m con la finalidad de no
combinarlos con tierra, posteriormente se formaron montones de 10 kg para
tres tipos de tratamientos con dos repeticiones respectivamente, y se
clasificaron en restos de frutas, restos de comidas, restos de verduras, ctricos
y cscara de pltano los cuales fueron separados en bolsas de 5 Kg y con la
ayuda de una balanza tipo reloj se pesaron cada una de las bolsas.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
44/88
35
Se calcul el porcentaje de cada componente teniendo en cuenta el
peso total de cada repeticin (WR) y el peso de cada componente (P i) tal como
indica la ecuacin (1)
(1)
Para determinar el porcentaje promedio de cada componente, se
efectu un promedio simple, es decir sumando los porcentajes de cada
tratamiento y dividindolos entre el nmero de repeticiones.
3.3.2. Determinacin del flujograma para el proceso de compostaje
Se describieron cada uno de los procesos de compostaje
respectivamente, hasta obtener el producto final (compost).
a. rea de recepcin y pesado
En esta rea se recepcionan los residuos slidos orgnicos
domiciliarios recolectados por el camin y las motofurgonetas en bolsas verdes,
donde dos trabajadores realizan el pesado del material en una balanza
mecnica de 300 kg de capacidad y a la vez cuentan las bolsas que ingresan; y
un trabajador traslada el material en carretillas para la conformacin de laspilas de compostaje.
b. rea de compostaje
En esta rea 3 personas realizan la apertura de las bolsas, y a la
vez son seleccionados eliminando as el material inorgnico que se encuentra,
se cuenta con 11 pilas, cada pila acumula de 3 das de recoleccin de residuos
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
45/88
36
orgnicos y toma un tiempo de transformacin entre 25 a 30 das para la
obtencin de compost, cada pila tiene las siguientes dimensiones 4.5 mx1mx2
m, y el espacio entre las mismas es de 0.8m que permite el desplazamiento del
personal con sus herramientas, son volteadas en forma manual semanalmente
para lo cual se utilizan palanas cucharas, palanas rectas y picos, as como
tambin se proceden a pulverizar cada apilamiento con microorganismos
eficientes en lo cual se utiliza una fumigadora, a fin de controlar los vectores y
malos olores.
c. rea de secado o maduracin
En esta rea cuatro trabajadores usando herramientas manuales
como palanas cucharas, palanas rectas, picos y carretillas, trasladan el
material para su proceso de maduracin por un periodo de uno o dos semanas.
d. rea de cribado
En esta rea cuatro trabajadores proceden a sarandear el compost
en mallas de 1 cm x 1 cm y 0.25 cm x 0.25 cm con la finalidad de obtener un
producto con partculas ms finas de mayor calidad y eliminar el material
inorgnico, el material de partculas mas gruesas son reutilizados como
material de recubrimiento de las pilas; para lo cual usan herramientas
manuales como palanas cucharas y palanas rectas.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
46/88
37
e. rea de ensacado
En esta rea el material estable y maduro (compost) se llenan ycosen en costales con recubrimiento plastificado a fin de evitar la humedad y la
alteracin del producto.
3.3.3. Determinacin de la prdida de masa de los residuos slidos
orgnicos domiciliarios en tres tipos de tratamientos
Se pesaron los residuos slidos orgnicos domiciliarios con una
frecuencia diaria cada una de las pilas muestra (camas) de los tres
tratamientos con dos repeticiones respectivamente por un periodo de 30 das,
con la ayuda de una balanza tipo reloj, para lo cual se us el formato tal como
se indica en el anexo B (cuadro 10), independientemente de las caractersticas
de estabilidad y madurez del compost.
3.3.3.1. Anlisis de resultados
Para analizar la prdida de peso diario de los residuos slidos
orgnicos domiciliarios en el proceso de compostaje, con el software Excel se
plotearon en un grfico los datos de peso en Kg vs tiempo (das), a lo cual se
agregaron una lnea de tendencia ajustada, con su respectiva ecuacin.
3.3.4. Determinacin del rendimiento de produccin de compost de
los residuos slidos orgnicos domiciliarios
Se trabaj con muestras de pilas de compostaje de residuos
slidos orgnicos domiciliarios, para lo cual se construyeron 6 pilas muestras
de 0.8 m de largo y 0.4 m de ancho, correspondientes a tres tratamientos; T1
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
47/88
38
(sin picar) testigo, T2 (picado con microorganismos eficientes), T3 (picado sin
microorganismos eficientes), con dos repeticiones respectivamente a las que
se les denominaron camas (C1, C2, C3, C4, C5, C6). Las pilas tuvieron en
promedio 0.0064 m3 y 10 kg de material de residuo orgnico domiciliario
provenientes de viviendas que participan en el Programa de Segregacin en
Fuente y Recoleccin Selectiva. Previo a su armado, el material se someti al
picado con un machete, para obtener partculas entre 1 y 5 cm, tamao
adecuado para el ataque microbiano (DE CARLO et al., 2001) para el caso del
T2 y T3. Para asegurar stas condiciones, se realiz un volteo con frecuencia
semanal (CARPIO et al., 1997).
3.3.4.1. Inoculacin de las pilas
La aplicacin se efectu al comienzo del proceso y al momento en
que se realizaba los volteos respectivamente, a razn de 100 ml en el
tratamiento correspondiente.
3.3.4.2. Preparacin de microorganismos eficientes
Se recolect el mulch (hojarasca) de un monte virgen y se coloc
sobre un plstico o mantada, para espolvorear polvillo de arroz en una
proporcin adecuada, de modo que quede espolvoreado homogneamente.
Seguidamente se diluy la melaza de caa en agua para agregar a la
hojarasca y polvillo mezclando homogneamente, de tal manera que quede
hmedo todo la mezcla. Posteriormente se gener otra capa del preparado
anterior, realizando el mismo procedimiento hasta tener el volumen requerido
para el trabajo. Por ltimo se comprimi bien en un bidn lo preparado hasta
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
48/88
39
llenarlo y se tap hermticamente para la fermentacin anaerbica y se
esper un mes para su utilizacin El sobrante del preparado se ferment
aerbicamente por espacio de 8 das.
3.3.4.3. Anlisis de resultados
Para los anlisis de los resultados, se emple el diseo
experimental completo al azar (DCA), para dicho anlisis se usaron los datos
de peso del producto final obtenido (compost) de cada uno de las muestras depilas, los cuales fueron agrupados de la siguiente manera: Los tratamientos
fueron T1 (sin picar) testigo, T2 (picado con MME), T3 (picado sin MME), con
dos repeticiones respectivamente.
Se realiz un anlisis de varianza (ANOVA) y la prueba de Fisher
con un nivel de significacin del =0.05 y =0.01.
Cuadro 4. Representacin simblica de los datos del peso del producto final
(compost) de los tratamientos respectivamente.
Repeticiones (n)
Tratamientos
T1 T2 T3
1 Y11 Y12 Y13
2 Y21 Y22 Y23
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
49/88
40
Cuadro 5. Representacin simblica del anlisis de varianza (ANOVA).
FV GL SC CM Fcal
Tratamiento
Error
Experimental
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
50/88
41
IV. RESULTADOS
4.1. Composicin de los residuos slidos orgnicos domiciliarios
Cuadro 6. Composicin de los residuos slidos orgnicos domiciliarios en tres
tratamientos.
Tratamientos
T1 T2 T3Promedio
C1 (%) C4 (%) C2 (%) C5 (%) C3 (%) C6 (%)
Restos de verdura 7.0 17.5 14.0 4.0 28.5 11.5 13.75
Restos de frutas 20.0 0.0 5.5 19.0 0.0 20.0 10.75
Ctricos 40.0 10.5 2.0 0.0 8.5 4.5 10.92
Cscara de pltano 15.0 49.5 49.0 25.5 37.0 13.5 31.58
Restos de comida 18.0 22.5 29.5 51.5 26.0 50.5 33.00
Total 100 100 100 100 100 100
El cuadro 6 nos indica la variacin de la composicin de los
residuos slidos orgnicos en los tres tratamientos los cuales estn
conformados por un 13.75% de restos de verdura, 10.75% de restos de frutas,
10.92% ctricos, 31.58% de cscara de pltano, y un 33% de restos de comida,
asimismo podemos observar que en el tratamiento 1 el que presenta mayor
peso son los ctricos y cscara de pltano, mientras que en el tratamiento 2 y 3
el que presenta mayor peso son cscara de pltano y restos de comida.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
51/88
42
Figura 6. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 1 (C1), tratamiento 1.
En la figura 6 correspondiente al tratamiento 1, la cama 1 est
conformada por un 15% de cscara de pltano, 18% de restos de comida, 7%
de restos de verdura, 20% de restos de frutas y un 40% de ctricos.
Figura 7. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 4 (C4), tratamiento 1.
7%
20%
40%
15%
18%
Restos de verdura Restos de frutas Citricos
Cascara de platano Restos de comida
17%
0%
10%
50%
23%
Restos de verdura Restos de frutas Citricos
Cascara de platano Restos de comida
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
52/88
43
En la figura 7 correspondiente al tratamiento 1, la cama 4 est
conformada por un 50% de cscara de pltano, 23% de restos de comida, 17%
de restos de verdura y un 10% de ctricos.
Figura 8. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 2 (C2), tratamiento 2.
En la figura 8 correspondiente al tratamiento 2, la cama 2 est
conformada por un 49% de cscara de pltano, 29% de restos de comida, 14%
de restos de verdura, 6% de restos de frutas y un 2% de ctricos.
14%
6%2%
49%
30%
Restos de verdura Restos de frutas Citricos
Cascara de platano Restos de comida
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
53/88
44
Figura 9. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 5 (C5), tratamiento 2.
En la figura 9 correspondiente al tratamiento 2, la cama 5 est
conformada por un 26% de cscara de pltano, 52% de restos de comida, 4%
de restos de verdura, 19% de restos de frutas.
Figura 10. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 3 (C3), tratamiento 3.
4%
19%
0%
26%
52%
Restos de verdura Restos de frutas Citricos
Cascara de platano Restos de comida
29%
0%
9%
37%
26%
Restos de verdura Restos de frutas Citricos
Cascara de platano Restos de comida
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
54/88
45
En la figura 10 correspondiente al tratamiento 3, la cama 3 est
conformada por un 37% de cscara de pltano, 26% de restos de comida, 29%
de restos de verdura, y un 9% de ctricos.
Figura 11. Porcentaje de residuos orgnicos en la cama 6 (C6), tratamiento 3.
En la figura 11 correspondiente al tratamiento 3, la cama 6 est
conformada por un 14% de cscara de pltano, 51% de restos de comida, 12%
de restos de verdura, 20% de restos de frutas y un 4% de ctricos.
12%
20%
4%
14%
51%
Restos de verdura Restos de frutas Citricos
Cascara de platano Restos de comida
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
55/88
46
4.2. Determinacin del flujograma del proceso de compostaje
Figura 12. Flujograma del proceso de compostaje en la planta piloto de
transformacin de residuos orgnicos.
Material orgnicoestable y maduro
Compost (abonoorgnico)
Material particulado
Material particulado
Material de rechazo
Calor
Lixiviados
Residuos inorgnicos(bolsas, latas, etc)
Calor
COV
Material orgnico enproceso demaduracin
Residuos orgnicos
domiciliarios
Residuos
inorgnicos (bolsas)
Residuos orgnicosdomiciliarios
rea de recepc in y
pesado
rea de compo staje
rea de secado o
maduracin
rea de cribado
rea de ensacado
Material de curado(cal)
Aserrn
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
56/88
47
4.3. Determinacin de la prdida de masa de los residuos slidos
orgnicos domiciliarios durante el proceso de compostaje en tres
tipos de tratamientos
Figura 13. Prdida de masa en la cama 1 (C1), tratamiento 1.
En la figura 13 la prdida de masa de la cama 1 correspondiente al
tratamiento 1 tiene una relacin indirecta con respecto al tiempo, evaluadas en
30 das, la cual se ajusta a una ecuacin polinmica de grado 2 y = 0.0094x2 -
0.5657x + 10.686 con un R2= 0.9894.
y = 0.0094x2- 0.5657x + 10.686
R = 0.9894
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Peso
(kg)
Tiempo (das)
C1
Polinmica (C1)
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
57/88
48
Figura 14. Prdida de masa en la cama 4 (C4), tratamiento 1.
En la figura 14 la prdida de masa de la cama 4 correspondiente al
tratamiento 1 tiene una relacin indirecta con respecto al tiempo, evaluadas en
30 das, la cual se ajusta a una ecuacin polinmica de grado 2 y = 0.006x2 -
0.4798x + 10.967 con un R2= 0.9893.
Figura 15. Prdida de masa en la cama 2 (C2), tratamiento 2.
y = 0.006x2- 0.4798x + 10.967R = 0.9893
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Peso(kg)
TIEMPO
C4
Polinmica (C4)
y = 0.0044x2- 0.4095x + 10.571R = 0.9917
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Peso(kg)
Tiempo (dias)
C2
Polinmica (C2)
Tiempo (das)
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
58/88
49
En la figura 15 la prdida de masa de la cama 2 correspondiente al
tratamiento 2 tiene una relacin indirecta con respecto al tiempo, evaluadas en
30 das, la cual se ajusta a una ecuacin polinmica de grado 2 y = 0.0044x2 -
0.4095x + 10.571 con un R2= 0.9917.
Figura 16. Prdida de masa en la cama 5 (C5), tratamiento 2.
En la figura 16 la prdida de masa de la cama 5 correspondiente al
tratamiento 2 tiene una relacin indirecta con respecto al tiempo, evaluadas en
30 das, la cual se ajusta a una ecuacin polinmica de grado 2 y = 0.0055x2 -
0.4661x + 10.474 con un R2= 0.9902.
y = 0.0055x2- 0.4661x + 10.474R = 0.9902
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Dia
0
Dia
2
Dia
4
Dia
6
Dia
8
Dia
10
Dia
12
Dia
14
Dia
16
Dia
18
Dia
20
Dia
22
Dia
24
Dia
26
Dia
28
Dia
30
Peso(k
g)
Tiempo (das)
C5
Polinmica (C5)
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
59/88
50
Figura 17. Prdida de masa en la cama 3 (C3), tratamiento 3.
En la figura 17 la prdida de masa de la cama 3 correspondiente al
tratamiento 3 tiene una relacin indirecta con respecto al tiempo, evaluadas en
30 das, la cual se ajusta a una ecuacin polinmica de grado 2 y = 0.0062x2 -
0.4848x + 10.711 con un R2= 0.9937.
Figura 18. Prdida de masa en la cama 6 (C6), tratamiento 3.
y = 0.0062x2- 0.4848x + 10.711R = 0.9937
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Peso(kg)
Tiempo (das)
C3
Polinmica (C3)
y = 0.0042x2- 0.4051x + 10.371R = 0.9835
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Peso(kg)
TIEMPO (DIAS)
C6
Polinmica (C6)
Tiempo (das)
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
60/88
51
En la figura 18 la prdida de masa de la cama 6 correspondiente al
tratamiento 3 tiene una relacin indirecta con respecto al tiempo, evaluadas en
30 das, la cual se ajusta a una ecuacin polinmica de grado 2 y = 0.0042x2 -
0.4051x + 10.371 con un R2= 0.9835.
Figura 19. Prdida de masa en el proceso de compostaje en los tres
tratamientos respectivamente.
En la figura 19 se puede apreciar que la prdida de masa de los
residuos slidos orgnicos domiciliarios durante el proceso de compostaje en
los tres tratamientos: T1 (sin picar) testigo, T2 (picado con MME), T3 (picado
sin MME) tienen una relacin indirecta con respecto al tiempo, con pendiente
negativa.
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
0 5 10 15 20 25 30 35
Peso(Kg)
Tiempo (das)
C1C4
C2
C5
C3
C6
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
61/88
52
4.4. Determinacin del rendimiento de produccin de compost de los
residuos slidos orgnicos domiciliarios en tres tipos de
tratamientos
Cuadro 7. Pesos del producto final (compost) en (Kg).
Repeticiones (n)
Tratamientos
T1a T2 T3c
1 0.70 0.55 0.65
2 0.60 0.70 0.50
aT1= Sin picar.
bT2= Picado con microorganismos eficientes
cT3= Picado sin microorganismos eficientes.
Cuadro 8. Anlisis de varianza del cuadro 7.
FV GL SC CM Fcal Ftab(=0.05) Ftab(=0.01)
Tratamiento 2 0.0058 0.0029 0.32 9.55 30.82
Error
experimental3 0.0275 0.0092
5 0.0333
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
62/88
53
Cuadro 9. Resumen de prdidas de masa (Kg) durante proceso de compostaje
hasta obtener el producto final (compost).
Tratamientos
Inicio del
proceso
(Kg)
Final del proceso
producto estable
y maduro (Kg)
Compost
(Kg)
Rechazo
(Kg)
T1C1 10 1.50 0.70 0.80
C4 10 1.30 0.60 0.70
T2C2 10 1.35 0.55 0.80
C5 10 1.30 0.70 0.60
T3C3 10 1.30 0.65 0.65
C6 10 1.30 0.50 0.80
Promedio 0.62 0.73
Figura 20. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 1 (C1), tratamiento 1.
0%10%20%30%40%
50%60%70%80%90%
100%
C1
Prdidas por proceso
Material de rechazo
Compost
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
63/88
54
En la figura 20 podemos observar como el material que ingresa en
la cama 1 correspondiente al tratamiento 1 es transformado donde el compost
solo representa el 7%, y el material de rechazo representa el 8% mientras que
las prdidas por el proceso de compostaje representan el 85%.
Figura 21. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 4 (C4), tratamiento 1.
En la figura 21 podemos observar como el material que ingresa en
la cama 4 correspondiente al tratamiento 1 es transformado donde el compost
solo representa el 6%, y el material de rechazo representa el 7% mientras que
las prdidas por el proceso de compostaje representan el 87%.
0%10%20%30%40%50%60%
70%80%90%
100%
C4
Prdidas por proceso
Material de rechazo
Compost
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
64/88
55
Figura 22. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 2 (C2), tratamiento 2.
En la figura 22 podemos observar como el material que ingresa en
la cama 2 correspondiente al tratamiento 2 es transformado donde el compost
solo representa el 6%, y el material de rechazo representa el 8% mientras que
las prdidas por el proceso de compostaje representan el 86%.
Figura 23. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 5 (C5), tratamiento 2.
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
C2
Prdidas por proceso
Material de rechazo
Compost
0%10%20%30%40%50%
60%70%80%90%
100%
C5
Prdidas por proceso
Material de rechazo
Compost
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
65/88
56
En la figura 23 podemos observar como el material que ingresa en
la cama 5 correspondiente al tratamiento 2 es transformado donde el compost
solo representa el 7%, y el material de rechazo representa el 6% mientras que
las prdidas por el proceso de compostaje representan el 87%.
Figura 24. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 3 (C3), tratamiento 3.
En la figura 24 podemos observar como el material que ingresa en
la cama 3 correspondiente al tratamiento 3 es transformado donde el compost
solo representa el 7%, y el material de rechazo representa el 7% mientras que
las prdidas por el proceso de compostaje representan el 86%.
0%10%20%30%40%50%60%
70%80%90%
100%
C3
Prdidas por proceso
Material de rechazo
Compost
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
66/88
57
Figura 25. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en la cama 6 (C6), tratamiento 3.
En la figura 25 podemos observar como el material que ingresa en
la cama 6 correspondiente al tratamiento 3 es transformado donde el compost
solo representa el 5%, y el material de rechazo representa el 8% mientras que
las prdidas por el proceso de compostaje representan el 87%.
Figura 26. Fracciones en porcentaje de compost, material de rechazo y
prdidas por proceso en los tres tratamientos.
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
C6
Prdidas por proceso
Material de rechazo
Compost
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
C1 C4 C2 C5 C3 C6
Prdidas por proceso
Material de rechazo
Compost
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
67/88
58
V. DISCUSIN
Segn la composicin de los residuos slidos orgnicos
domiciliarios descritos anteriormente las pilas muestras o camas varan de la
siguiente manera: los restos de verdura varan desde un 4% hasta un 29%, los
restos de frutas varan desde 0% hasta un 20%, los ctricos varan desde 0%
hasta un 40%, cscara de pltano varan desde 14% hasta un 50%, y restos de
comida varan desde un 18% hasta un 52%, con promedios de 13.75%
10.75%, 10.92%, 31.58%, y 33% respectivamente (cuadro 6), como
consecuencia de las actividades cotidianas del hogar, es decir el material que
se trata por lo general es de descomposicin rpida; los cuales no pretenden
restringir los residuos a utilizar, son nicamente una fuente de informacin del
material con lo que se trabaj.
Segn el flujograma del proceso de compostaje identificado,
existen 5 reas principales en la planta piloto de transformacin de residuos
slidos orgnicos: rea de recepcin y pesado, rea de compostaje, rea de
secado o maduracin, rea de cribado y rea de ensacado (figura 12); en cada
una de las operaciones que se realizan en las reas respectivamente se usan
herramientas manuales y mano de obra no calificada, es decir la operacin es
manual.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
68/88
59
Las prdidas de masas durante el proceso de compostaje fueron
evaluados en los tres tipos de tratamientos por un periodo de 30 das,
independientemente del tiempo de estabilidad y madurez, ya que el
tratamiento 2 (picado con micoorganismos eficientes) alcanz las
caractersticas de estabilidad a los 21 das, y a los 31 das las caractersticas
de madurez, mientras que los tratamientos 1 y 3 (testigo y picado sin
microorganismos eficientes) alcanzaron las caractersticas de estabilidad a los
35 y 30 das respectivamente, y las caractersticas de madurez a los 46 y 41
das respectivamente, asimismo (CARIELLO et al., 2007) demostr que las
pilas inoculadas con una mezcla de microorganismos endgenos alcanzaron
las caractersticas de estabilidad y madurez cuatro semanas antes de la pila
control sin inoculacin, cabe resaltar que en el presente trabajo no se midi los
parmetros fisicoqumicos durante el proceso de compostaje, solo la humedad
y la aireacin se controlaron a travs de mtodos indirectos; por lo consiguiente
para determinar las caractersticas de estabilidad y madurez se tuvo en cuenta
los indicadores sensoriales como el color y el olor.
Segn (BOULTER et al., 2000), este proceso tiene una duracin
variable, dado por la calidad de los residuos, el tamao de partcula,
disposicin de la pila, aireacin, humedad y poblacin biolgica activa y el
perodo de transformacin es cercano a 170 das, e implica la acumulacin de
gran cantidad de material en las plantas de compostaje.
BUENO y DAZ (2008) indican tambin que el desmenuzamiento
del material facilita el ataque de los microorganismos y aumenta la velocidad
del proceso. Adems segn (MORENO Y MORMENEO, 2008) un tamao de
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
69/88
60
partcula pequeo facilita la homogenizacin y mezcla de los materiales, y
favorece el aislamiento trmico, lo que ayuda al mantenimiento de las
temperaturas ptimas durante todas las etapas del proceso.
Por otra parte, un producto muy fino no es aconsejable por riesgos
de compactacin (Haug, 1993), citado por MORENO y MORAL (2007). Pero
aunque un pequeo tamao de partcula provoca una gran superficie de
contacto para el ataque microbiano, tambin se reduce el espacio entre
partculas y aumenta las fuerzas de friccin (Haug, 1993), citado por MORENO
y MORAL (2007); esto limita la difusin de oxgeno hacia el interior y de dixido
de carbono hacia el exterior, lo cual restringe la proliferacin microbiana y
puede dar lugar a un colapso microbiano al ser imposible la aireacin por
conveccin natural.
Las prdidas de masas durante el proceso de compostaje tienen
una relacin inversamente proporcional, ajustndose todos a una ecuacin
polinmica siendo para la cama 1 y cama 4 correspondiente al tratamiento 1 y
= 0.009x2- 0.565x + 10.68 R = 0.989 y = 0.006x2- 0.479x + 10.96 R = 0.989
para la cama 2 y cama 5 correspondientes al tratamiento 2 y = 0.004x2- 0.409x
+ 10.57 R = 0.991 y = 0.005x2- 0.466x + 10.47 R = 0.990 para la cama 3 y
cama 6 correspondientes al tratamiento 3 y = 0.006x2 - 0.484x + 10.71 R =
0.993 y = 0.004x2 - 0.405x + 10.37 R = 0.983 (figura 13, figura14, figura 15,
figura16, figura 17, figura 18).
Durante el proceso de compostaje las prdidas de masa del
material, son muy significativos tal como lo podemos observar en las figuras
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
70/88
61
descritas anteriormente, donde por ejemplo la materia orgnica tiende a
descender debido a su mineralizacin y a la consiguiente prdida de carbono
en forma de anhdrido carbnico; estas prdidas pueden llegar a representar
casi el 20% en peso de la masa compostada, tal como indican Zucconi y De
Bertoldi (1987), citado por MORENO y MORAL (2007); donde para predecir la
cantidad del producto final es necesario conocer la biodegrabilidad de la
materia orgnica de partida. La biodegrabilidad es por tanto una medida de la
degradabilidad de un sustrato segn Tchobanogolus et al (1994), citado por
MORENO y MORAL (2007).
Para evaluar el rendimiento de produccin de compost de los
residuos slidos orgnicos domiciliarios, se tuvo en cuenta el peso final del
producto transformado (compost) a partir de 10 kg de material orgnico,
donde el producto final estable y maduro (compost) promedio fue de 0.62 kg,
con 0.73 kg promedio de material de rechazo con dimetros menores que
0.25 cm que sirve como material de recubrimiento de las pilas en proceso de
compostaje (cuadro 9); donde el producto final obtenido (estable y maduro)
posee un olor a tierra de bosquey un color oscuro, adems no se distinguen
la materia orgnica de las que se parti y redujo su peso a un 94% del inicial
con 7% de material de rechazo y 87% corresponde a prdidas por proceso ya
sea por mineralizacin de la materia orgnica, como las de otros nutrientes,
evaporacin en forma de vapor de agua y CO2 ,etc.figuras (19, 20, 21, 22, 23,
24); y de acuerdo al anlisis estadstico (cuadro 8) no hubo diferencia
significativa entre tratamientos con respecto al rendimiento de produccin de
compost para un nivel de significacin de 0.05 y 0.01.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
71/88
62
Tal como indica MORENO y MORAL (2007), que un compost con
un alto grado de madurez ha de presentar un olor caracterstico similar al de
tierra hmeda, producido fundamentalmente por la excrecin de geosmina (y
tambin 2-metilisoborneol), metabolito secundario producido por actinomicetos
mesfilos, microorganismos predominantes durante la fase de maduracin del
compost. Asimismo indica que el producto final, despus de un adecuado
perodo de maduracin, ha de presentar un color pardo oscuro o casi negro,
debido a la formacin de grupos cromforos, fundamentalmente de
compuestos con dobles enlaces conjugados y a la sntesis de melanoidinas.
Por ende (HUERTA et al., 2008) afirma que el estudio del
rendimiento del proceso y los balances de masas son instrumentos muy tiles
para controlar el desarrollo del proceso, as como tambin permiten planificar la
organizacin del espacio a partir de la comprobacin de las reducciones
volumtricas que se producen.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
72/88
63
VI. CONCLUSION
1. Se determin la composicin los residuos slidos orgnicos domiciliarios y
estn conformados por un 13.75% de restos de verdura, 10.75% de restos
de frutas, 10.92% de ctricos, cascara de pltano 31.58% y un 33%.de
restos de comida.
2. Se determin el flujograma del proceso de compostaje de la planta piloto
de transformacin de residuos orgnicos identificando las siguientes reas:
rea de recepcin y pesado, rea de compostaje, rea de secado o
maduracin, rea de cribado y rea de ensacado.
3. Se determin la prdida de masa de los residuos slidos orgnicos
domiciliarios durante el proceso de compostaje en tres tipos de
tratamientos, mediante grficos los cuales presentaron una relacin
indirecta con respecto al tiempo (das), ajustndose todos a una ecuacin
polinmica de grado dos.
4. Se determin el rendimiento de produccin de compost de los residuos
slidos orgnicos domiciliarios en tres tipos de tratamientos donde el
producto final estable y maduro (compost) promedio fue de 0.62 kg, con
0.73 kg promedio de material de rechazo y no hubo diferencia significativa
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
73/88
64
entre tratamientos con respecto al rendimiento de produccin de compost
para un nivel de significacin de 0.05 y 0.01.
-
7/26/2019 Informe FinlPPP CORREGIDO Residuos
74/88
65
VII. RECOMENDACIONES
1. Realizar un anlisis de los parmetros fisicoqumicos y microbiolgicos del
proceso de compostaje.
2. Monitorear constantemente los parmetros fisicoqumicos, para llevar un
correcto proceso.
3. Capacitar a los trabajadores de la planta en aspectos tcnicos en el
desarrollo y control del compostaje.
4. Para trabajos posteriores se recomienda monitorear los parmetros
fisicoqumicos d