Date post: | 04-Aug-2015 |
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APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS ORGÁNICOSCOMPOST, HUMUS, GAS METANO Y BIOL
SALUD
CANTIDAD Y CALIDAD
ESTUDIO DE MERCADO
RECURSOS TECNOLOGICOS E INSTITUCIONALES
FACTORES SOCIALES Y CULTURALES
APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS
FACTORES ACONSIDERAR
ALIMENTO ANIMAL
COMBUSTIBLESIncineración conrecuperación de energía, Biogas, Etanol, Otros
ABONOCompostificacion, Lombricultura, biol
ACUICULTURA
FORMAS DE APROVECHAMIENTO
DE RESIDUOS
12
34
5
RECICLAJEVidrio, papel, etc
APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS
APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS ORGÁNICOS
COMPOSTIFICACIÓN
CONCEPTO
TRANSFORMACIÓN DE LA FRACCIÓN ORGÁNICA DE LA
BASURA A TRAVÉS DE LOS PROCESOS NATURALES DE
ESTABILIZACIÓN BIOLÓGICA EN UN PRODUCTO TIPO HUMUS
LLAMADO COMPOST ORGÁNICO.
ESTE MATERIAL ES CONSIDERADO COMO UN
EXCELENTE ACONDICIONADOR DE SUELOS, ADEMÁS DE
TENER OTRAS PROPIEDADES FAVORABLES PARA LA
FERTILIDAD DE LOS CULTIVOS AGRÍCOLAS.
COMPOSTIFICACIÓN - VENTAJAS
• RECUPERADOR DE RECURSOS NATURALES
• PROCESO AMBIENTALMENTE SEGURO
• REDUCE APROXIMADAMENTE 50% EL VOLUMEN ORIGINAL DE LOS RESIDUOS
• INCORPORA MATERIA ORGÁNICA AL SUELO
• ACTÚA COMO REGENERADOR DE LA TEXTURA DE SUELOS PRINCIPALMENTE DE LOS EROSIONADOS O EMPOBRECIDOS
• AUMENTA LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO IÓNICO Y RETENCIÓN (RECICLAJE) DE NUTRIENTES EN EL SUELO, REDUCIENDO LOS REQUERIMIENTOS DE FERTILIZANTES QUÍMICOS
• REDUCE LA EROSIÓN Y AUMENTA LA RETENCIÓN DEL AGUA EN EL SUELO
• AUMENTA LA ESTABILIDAD DEL PH DEL SUELO Y MEJORA SUS CONDICIONES DE AERACIÓN, POROSIDAD Y DRENAJE DEL AGUA
• ELIMINA MICROORGANISMOS PATÓGENOS
COMPOSTIFICACIÓN - VENTAJAS
COMPOSTIFICACIÓN
1. Fuentes
• Residuos municipales
• Mercados
• Comedores públicos o comunales
• Restaurantes
• Agricultura
• Ganadería
• Matadero
COMPOSTIFICACIÓN
2. Principios básicos
Descomposición de la materia orgánica en condiciones
aerobias o anaerobias (con y sin oxígeno, respectivamente)
3. Pasos principales de preparación
• Separación de la materia orgánica
• Trituración y homogeneización
• Compostificación (curación)
• Tamizado
• Almacenamiento
• Aplicación
COMPOSTIFICACIÓN
4. Procesos de preparación.
• Métodos Manuales: aboneras, pozas (viviendas o en escala
agrícola o comunal), cúmulos. Se procesa de 3 a 4 ton. De
residuos orgánicos por día.
• Métodos mecánicos: con maquinaria y equipo mecanizado
para grandes cantidades de residuos. Diferentes procesos
aeróbicos y anaerobios.
PROCESOS DE COMPOSTIFICACIÓN
FACTORES IMPORTANTES
- HUMEDAD: 40 - 60 %
- AERACIÓN
- RELACIÓN CARBONO / NITRÓGENO: 18:1
- MACRONUTRIENTES: N, P ó K (3%)
- PRESENCIA DE SUSTANCIAS TÓXICAS
PARA LOS MICROORGANISMOS.
- TEMPERATURA Ambiente – 70 O C
- GRANULOMETRÍA 7 – 13 mm
- pH 5 - 8
- PRESENCIA DE PATÓGENOS- PERÍODO DE MADURACIÓN 60 a 90 días- VOLUMEN DE COMPOST 30 A 40% DEL VOL. INICIAL DE
BASURA
Relación carbono/nitrógeno de algunos compuestos orgánicos presentes en los residuos sólidos
• Plantas frescas• Vísceras de pescado• Sangre deshidratada• Vísceras de pollo• Residuos de leche o productos
lácteos• Residuos de cerveza• Vísceras de res• Alga marina
Relación Carbono/Nitrógeno
Alta Baja• Cáscara de papa• Cáscara de plátano• Hojas secas de árboles• Restos de caña de azúcar• Papel• Paja• Ramitas• Residuos de algodón• Fibras de coco• Cáscara de maní (cacahuate)
Fuente: Adaptado de Marietjevvan Eeghen. The preparation and use of compost. Holanda 1983
Calidad promedio del compostado de residuos orgánicos
Parámetro Valor
Nitrógeno 0,6 - 1,7%
Fósforo 0,2 - 1,5%
Potasio 0,4 - 1,3%
Manganeso 430 - 600 ppm
Materia orgánica 20 - 40%
ppm : partes por millón
Fuente: CEPIS/OPS. Guía para el manejo de residuos sólidos en ciudades pequeñas y zonas rurales. 1997.
PLANTAS RECICLAJE / COMPOST EN AMÉRICA LATINA
• Más de 30 años de experiencia
• Costos $ 20-40 /tonelada
• Inversión $ 20.000 - 40.000 /ton
• México, Brasil y otros países de Latinoamérica
Fuente: CEPIS/OPS. Manejo de residuos municipales en América Latina y el Caribe. 1995.
PLANTAS RECICLAJE / COMPOST EN AMÉRICA LATINA (100 t/día o mayores)
• TIPO Banda móvil de recuperación y digestión en pilas o biodigestores
• COSTO 20 - 40 $/ton.• RECUPERACIÓN DE COSTOS10 - 40 %• NUMERO DE PLANTAS:
• Plantas compradas 20 - 30• Plantas en operación 5 -10 • Plantas nunca instaladas 4• Alcaldes presos 1
• PLANTAS EN CUBA• Red de Plantas de fabricación de alimento porcino.
• CIUDADES CON PLANTAS RECIENTES• Río, Sao Paulo, México, etc.
Fuente: CEPIS/OPS. Manejo de residuos municipales en América Latina y el Caribe. 1995.
Datos prácticos de una planta de compostaje de 2,0 t/día de residuos sólidos
• Volumen recepcionado: 2,0 t/día de residuos de mercados.• Porcentaje de materia orgánica: 90%• Volumen de materia orgánica procesada: 1,8 t/día.• Total de trabajadores (incluida la recolección: 3 obreros y 1 obrero -
administrador .• Tiempo de recolección:3 horas aproximadamente.• Jornada de trabajo: 6 horas.• Tiempo de Compostificación: 90 días.• Área total: 2.000 m2.• Método : húmedo-aerobio, cúmulo en hileras con 3 volteos.• Porcentaje de compostado producido: 30% del total de residuo
orgánico.• Volumen de compostado producido: 540 kg./día.
• Volumen recepcionado: 2,0 t/día de residuos de mercados.• Porcentaje de materia orgánica: 90%• Volumen de materia orgánica procesada: 1,8 t/día.• Total de trabajadores (incluida la recolección: 3 obreros y 1 obrero -
administrador .• Tiempo de recolección:3 horas aproximadamente.• Jornada de trabajo: 6 horas.• Tiempo de Compostificación: 90 días.• Área total: 2.000 m2.• Método : húmedo-aerobio, cúmulo en hileras con 3 volteos.• Porcentaje de compostado producido: 30% del total de residuo
orgánico.• Volumen de compostado producido: 540 kg./día.
Fuente: CEPIS/OPS. Guía para el manejo de residuos sólidos en ciudades pequeñas y zonas rurales. 1997.
COMPOSTAJE
COMPOSTAJE
LOMBRICULTURA
PLANTAS DE COMPOSTAJE EN BRASIL
PETROPOLIS, RJ
ASSIS,SPFuente: IGUAÇUMEC LTDA.
PLANTAS DE COMPOSTAJE EN BRASIL
CORNELIO PROCOPIO, PR
FLORIANOPOLIS, SCFuente: IGUAÇUMEC LTDA.
Residuos no especificados
Normas y patrones legalesRegula aspectos de seguridad. Distingue entre residuos y productos que pueden ser usados sin restricción.
Normas y patrones legales (complementarios)Leyes y reglamentos adicionales (ej. LMP para metales pesados, fertilizantes, nutrientes, emisiones, permisos).
Normas voluntariasAseguramiento de la calidad
- Define especificaciones estándar del producto para el mercado (materia orgánica, % humedad, nutrientes, etc.).
- Define especificaciones exactas en función del uso (tasas de mezclas compost-tierra).
El mercado (usuario final) requiere un producto estándar, de alta calidad, con especificaciones exactas.
CICLO DE VIDA DEL COMPOST: DEL RESIDUO AL PRODUCTO FINAL
Fuente: WRAP. Comparison os Compost Satandards Within the EU, North America and Australasia. 2002.
SISTEMA DE APOYO – COLECCIÓN Y EXTRACCIÓN
DE GASES
Gases son producidos debido a la descomposición anaerobia por las bacterias ( en ausencia de oxígeno) de los desperdicios orgánicos biodegradables presentes en los desperdicios – comida, papel, cartón, desperdicios de jardín, tejidos vegetales y animales
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
1.Del gas hacia la atmósfera2.Del gas hacia los lados y hacia arriba en el suelo adyacente al relleno
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Problema – cómo disponer de los gases en forma que no moleste y que sea segura
Sistema de colección y extracción de gases – previene el movimiento no controlado
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Composición de Gases
Gas Porciento Seco
Metano CH4CO2NitrógenoOxígenoAzufresAmoniacoHidrógenoCOTrazas
45 - 6040 - 60 2 - 50.1- 100 - 0.10.1- 100 - 0.20 - 0.2
0.01 - 0.6
Si no hay humedad dentro del relleno no habrá descomposición
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Razón de Generación – 0.87 m3/kg (14.0 ft3/lb) desperdicios sólidos municipales biodegradables (Ejemplo 11-2 tchobanoglous et.al)
Aumenta a un máximo durante los primeros dos años
Disminuye gradualmente por períodos de hasta 25 años
Metano en concentraciones 5 – 15% por volumen es explosivo
Forma activa – extrae los gases mediante aplicación de vacío para extraer y quemar el metano para producir calor o energía eléctrica.
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Formas de extracción de los gases
Forma pasiva – permite que los gases se ventilen a la atmósfera sin buscar ningún uso útil para estos
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Extracción pasiva -
Crea zonas de alta permeabilidad dentro de los desperdicios enterrados para que los gases salgan y sean ventilados en la superficie sobre el relleno
Zonas de alta permeabilidad son cavidades llenas de grava
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Extracción pasiva -
Grava colocada sobre superficies inclinadasEn zanjas verticalesU horizontalmente a cada dos tiros
Movimiento de los gases – Vertical hacia arribaHorizontal hacia los lados del relleno
Si la cantidad de metano generado es grande, puede ser necesario quemar el gas mediante mecheros en la superficie del relleno.
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Propósito de la extracción d pasiva – permitir que los gases se ventilen a la atmósfera sobre el relleno sanitario
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Extracción activa -
Se hincan pozos de recobro en todo el relleno – se puede hacer después de haber enterrado los desperdicios compactados
Se aplica vacío para obligar a gases a fluir más rápido hacia un punto deseado
Se utilizan combinaciones de tubos horizontales con pozos de extracción para sacar el gas
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Extracción activa -
Utiliza la energía del gas como un recurso útil
Se inyecta el gas para quemarse en una cámara que produce vapor que nueve una turbina de generación de electricidad – permite recobrar la energía del gas
Se quema el gas para producir calor y accionar un intercambiador de calor
Vertederos antiguos de roma aún generan gases
COLECCIÓN Y EXTRACCIÓNDE GASES
Generación de gas – aumenta durante los primeros cinco años – luego comienza a declinar según la materia orgánica biodegradable se hace más escasa dentro del relleno sanitario