015 Biogas Rellenos Sanitarios

8/15/2019 015 Biogas Rellenos Sanitarios

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Ing. Albino Olivares Huapaya

CICLO 2013-III Módulo:Unidad: 05 Semana:

METODOSAEROBIOS Y ANAEROBIOS

Se da el nombre decompostaje al proceso

biológico de descomposición

de la materia orgánica

contenida en los restos de

origen animal o vegetal.

El compost se compone de restos orgánicos, microorganismos,

oxígeno y agua.

Aeróbico o o!pos"a#e

El resultado final de este proceso

es un producto que se puede

aplicar al suelo para mejorar sus

características, sin causar riesgos

al medio ambiente.

Mtodos compostajeMtodos compostaje

!"os nutrientes #$, %, S, &, Mg, 'a, $a,...( se encuentran en los residuos

normalmente en cantidades suficientes.

!El producto final) compost, consta de sustancias minerales y *umus

#material orgánico complejo(.

Res"os urbanos. Se refiere a todos aquellos restos orgánicos

procedentes de las cocinas como pueden ser restos de fruta y *ortali+as,

restos de animales de mataderos, etc.

Ho#as. %ueden tardar de meses a dos a-os en descomponerse, por lo

que se recomienda me+clarlas en peque-as cantidades con otrosmateriales.

Abonos ver$es% ra!as $e po$a $e los &ru"ales. Se debe triturarlas

antes de su incorporación al compost, en tro+os grandes el tiempo de

descomposición se alarga.

Es"i'rcol ani!al. de vaca, gallina+a, conejina, caballo, oveja y cerdos.

(as !a"erias pri!as $el co!pos".

)lan"as !arinas. nualmente se recogen en las playas grandes cantidades de

fanerógamas marinas como %osidonia oceánica, que pueden emplearse como

materia prima para la fabricación de compost ya que son compuestos ricos en

$, %, ', oligoelementos y biocompuestos cuyo aprovec*amiento en agricultura

como fertili+ante verde puede ser de gran inters.

o!ple!en"os !inerales. Son necesarios para corregir las carencias de

ciertas tierras. /estacan las enmiendas cali+as y magnsicas, los fosfatos

naturales, las rocas ricas en potasio y oligoelementos y las rocas silíceas

trituradas en polvo.

Algas. 0ambin pueden emplearse numerosas especies de algas marinas, ricas

en agentes antibacterianos y antif1ngicos y fertili+antes para la fabricación de

compost.

(as !a"erias pri!as $el co!pos".

*sos $el co!pos"

Se usa para mantener el nivel de *umedad de los suelos.

%ara evitar erosión.

'omo camas o acolc*onados en cultivos.

%ara recuperación de terrenos improductivos.

En cultivos de remolac*a, para aumentar contenido de a+1car.

2ecuperación de suelos contaminados # degradan contaminantes(.

Mejora del sueloMejora del suelo

Inconvenien"es $el co!pos"

on$iciones Aeróbicas

3asto energtico para aportar oxígeno Se debe aumentar el volumen de la materia orgánica 2equiere grandes superficies

%resenta límites en la carga que puede tratar Emite gases contaminantes a la atmósfera

on$iciones Anaeróbicas

Se obtiene un compost de menor calidad El arrancado es lento y difícil

Mejora las propiedades físicas del suelo # fertili+ante (! Se obtienen suelos más esponjosos y mayor retención del agua.

Mejora las propiedades químicas

! umenta capacidad de micro y macronutrientes

! "a capacidad de intercambio iónico, es fuente y almacn de

nutrientes esenciales para la planta.! Mejora resistencia de las plantas a patógenos

umenta la población microbiana #fertilidad del suelo(

Se puede almacenar. $o atrae insectos

! Esta desinfectado y estabili+ado

Sustituye a los abonos artificiales.

+en"a#as $el co!pos"

E&ec"os nega"ivos

El compost poco maduro puede agotar el 45 del suelo.

6na elevada relación '7$ del compost puede provocar

inmovili+ación del $5 del suelo..

En la actualidad, el compostaje es un proceso tecnológico industriali+ado,

sin un grado de complejidad excesivo, tcnico y económicamente viable,

poco contaminante, y con mayor aceptación social, en comparación con

los vertederos o las plantas incineradoras.

Es una alternativa que se *a desarrollado, de manera incipiente, en

algunos lugares y regiones, y de manera más completa, en otras regiones

de "atinoamrica y del mundo. 0al solución, se propone como una medida,

altamente eficiente.

)roceso $e co!pos"a#e

En el proceso se consume la materia

orgánica #restos vegetales, animales,

excrementos y purines(, especialmente los

gl1cidos y se genera '45 y calor.

"os que queda como resultado es unmaterial *eterogneo, negro o marrón y con

un contenido bajo o muy bajo en nitrógeno

y carbono.

"os agentes que reali+an el proceso son

mayoritariamente bacterias aerobiastermófilas y algunos tipos de *ongos y

actinomicetos

El proceso $e co!pos"a#e pue$e ocurrir por $os

!'"o$os,

M'"o$o na"ural)

"a fracción orgánica de los

residuos sólidos se lleva a un

patio y se coloca en pilas deforma variada. "a aeración

necesaria para el desarrollo del

proceso de descomposición

biológica se obtiene por volteos

periódicos con la ayuda de un

equipo apropiado. El tiempo para

que el proceso concluya, varía de

tres a cuatro meses.

M'"o$o acelera$o)

"a aeración se produce a travs de

tuberías perforadas, sobre las cuales se

colocan las pilas de residuos sólidos, o

en reactores rotatorios, dentro de loscuales se colocan los residuos, que

avan+an en sentido contrario al de la

corriente de aire, los que

posteriormente se apilan, como en el

mtodo natural. El tiempo de

permanencia dentro del reactor es de

unos cuatro días, y el tiempo total del

compostaje acelerado es de dos a tres

meses.

El proceso $e co!pos"a#e pue$e ocurrir por $os

!'"o$os,

Elaboración $e co!pos".

o!pos"a#e en !on"ón.

"os materiales deben estar bien me+clados y *omogenei+ados, por lo que

se recomienda una trituración previa de los restos de cosec*a le-osos, ya

que la rapide+ de formación del compost es inversamente proporcional al

tama-o de los materiales. 'uando los restos son demasiado grandes secorre el peligro de una aireación y desecación excesiva del montón lo que

perjudica el proceso de compostaje.

Es importante que la relación '7$ est equilibrada, ya que una relación

elevada retrasa la velocidad de *umificación y un exceso de $ ocasiona

fermentaciones no deseables. "a me+cla debe ser rica en celulosa, lignina#restos de poda, pajas y *ojas muertas( y en a+1cares #*ierba verde, restos

de *ortali+as y orujos de frutas(. El nitrógeno será aportado por el estircol,

el purín, las leguminosas verdes y los restos de animales de mataderos.

Me+claremos de manera tan *omognea como sea posible materiales

pobres y ricos en nitrógeno, y materiales secos y *1medos.

A- Realiar una !ecla correc"a.

Tipos $e co!pos"

El compost se clasifica atendiendo al origen de sus materias primas,

así se distinguen los siguientes tipos)

De !alea. El material empleado es vegetación de sotobosque,

arbustos, etc., excepto coníferas, +ar+as, cardos y ortigas. Elmaterial obtenido se utili+a generalmente como cobertura sobre la

superficie del suelo #acolc*ado o 8mulc*ing9(.

De !alea y broa. Similar al anterior, pero al que se le a-ade bro+a

#restos de vegetación muertos, evitando restos de especiesresinosas(. Es un compost de cobertura.

De !a"erial vege"al con es"i'rcol. %rocede de restos de vegetales,male+as, plantas aromáticas y estircol de quidos o de peque-os

rumiantes. Este tipo de compost se incorpora al suelo en barbec*o,

dejándolo madurar sobre el suelo durante varios días antes de

incorporarlo mediante una labor.

o!pos" "ipo /uic01Re"urn. Está compuesto por restos vegetales,

a los que se les *a a-adido rocas en polvo, cuernos en polvo, algas

calcáreas, activador :uic; 2eturn, paja y tierra.

o!pos" ac"iva$o con leva$ura $e cervea. Es una me+cla de

restos vegetales, levadura fresca de cerve+a, tierra, agua tibia y

a+1car.

Tipos $e co!pos"

Elaboración $e co!pos".

o!pos"a#e en !on"ón.

"os materiales deben estar bien me+clados y *omogenei+ados, por lo que se

recomienda una trituración previa de los restos de cosec*a le-osos, ya que

la rapide+ de formación del compost es inversamente proporcional al tama-o

de los materiales. 'uando los restos son demasiado grandes se corre el

peligro de una aireación y desecación excesiva del montón lo que perjudicael proceso de compostaje.

Es importante que la relación '7$ est equilibrada, ya que una relación

elevada retrasa la velocidad de *umificación y un exceso de $ ocasiona

fermentaciones no deseables. "a me+cla debe ser rica en celulosa, lignina

#restos de poda, pajas y *ojas muertas( y en a+1cares #*ierba verde, restosde *ortali+as y orujos de frutas(. El nitrógeno será aportado por el estircol,

el purín, las leguminosas verdes y los restos de animales de mataderos.

Me+claremos de manera tan *omognea como sea posible materiales

pobres y ricos en nitrógeno, y materiales secos y *1medos.

A- Realiar una !ecla correc"a.

B- 2or!ar el !on"ón con las proporciones

convenien"es.

El montón debe tener el suficiente volumen para conseguir un

adecuado equilibrio entre *umedad y aireación y deber estar en

contacto directo con el suelo. %ara ello se intercalarán entre los

materiales vegetales algunas capas de suelo frtil.

"a ubicación del montón dependerá de las condiciones

climáticas de cada lugar y del momento del a-o en que se

elabore. En climas fríos y *1medos conviene situarlo al sol y al

abrigo del viento, protegindolo de la lluvia con una lámina de

plástico o similar que permita la oxigenación. En +onas máscalurosas conviene situarlo a la sombra durante los meses de

verano.

B- 2or!ar el !on"ón con las proporciones convenien"es.

Se recomienda la construcción de montones alargados, de seccióntriangular o trape+oidal, con una altura de <,= metros, con una

anc*ura de base no superior a su altura. Es importante intercalar

cada 5>?@> cm de altura una fina capa de de 5?@ cm de espesor de

compost maduro o de estircol para la facilitar la coloni+ación del

montón por parte de los microorganismos.

6na ve+ formado el montón es importante reali+ar un manejo adecuado delmismo, ya que de l dependerá la calidad final del compost. El montón

debe airearse frecuentemente para favorecer la actividad de la oxidasa por

parte de los microorganismos descomponedores.

El volteo de la pila es la forma más rápida y económica de garanti+ar la

presencia de oxígeno en el proceso de compostaje, además de*omogenei+ar la me+cla e intentar que todas las +onas de la pila tengan

una temperatura uniforme. "a *umedad debe mantenerse entre el A> y

El manejo del montón dependerá de la estación del a-o, del clima y de las

condiciones del lugar. $ormalmente se voltea cuando *an transcurridoentre A y C semanas, repitiendo la operación dos o tres veces cada <= días.

sí, transcurridos unos 5?@ meses obtendremos un compost joven pero que

puede emplearse semienterrado.

- Mane#o a$ecua$o $el !on"ón.

o!pos"a#e en silos.

Se emplea en la fabricación de compost poco

voluminosos. "os materiales se introducen en un silo

vertical de unos 5 o @ metros de altura, redondo o

cuadrado, cuyos lados están calados para permitir la

aireación. El silo se carga por la parte superior y elcompost ya elaborado de descarga por una abertura

que existe debajo del silo. Si la cantidad de material

es peque-a, el silo puede funcionar de forma

continua) se retira el compost maduro a la ve+ que serecarga el silo por la parte superior.

o!pos"a#e en super&icie.

'onsiste en esparcir sobre el terreno una delgada

capa de material orgánico finamente dividido,

dejándolo descomponerse y penetrar poco a poco

en el suelo. Este material sufre unadescomposición aerobia y asegura la cobertura y

protección del suelo, sin embargo las prdidas de

$ son mayores, pero son compensadas por la

fijación de nitrógeno atmosfrico.

Hileras vol"ea$as "ra$icionales

Se separan los elementos no biodegradables o de

biodegradación lenta.

"os 2S6 se disponen en pilas triangulares alargadas

#*ileras( sobre una superficie dura. ltura) <?5 m. nc*o)@?A m.

Se voltea periódicamente la pila para airear.

El proceso se completa en más de @ meses. Se deja

curar el compost durante <5 meses.

)ila airea$a es"3"ica

"os 2S6 se disponen en pilas #<?5 m altura, @?A m

anc*o, 5> m longitud( sobre suelos con sistemas de

ventilación por tubos perforados.

Se airea a intervalos regulares.

El proceso es más rápido que el anterior #A? semanas(.

El sistema es más fácil de controlar y la calidad delcompost es más

2eactores *ori+ontales de flujo pistón.

2eactores verticales de flujo continuo

0ambores rotatorios

o!pos"a#e en recipien"es cerra$os

on$iciones $el proceso y especi&icaciones

Te!pera"ura

! El proceso es exotrmico y la 0 varia

durante su evolución.

! "as variaciones de 0 relacionadas con

el proceso, se puede controlar.

! "os microorganismos #*ongos ybacterias( mantienen la 0 de

descomposición en un intervalo

determinado, sí condiciones son

óptimas.

FORMAS DE EXRACCIO! DE LA E!ER"IA A #ARIR DE $IOMASA

1.- COMBUSTION DIRECTA

BIOMASA

Seca$o

Despe$aa$o

)ele"ia$o

COMBUSTIBLE alen"a!ien"o $o!'s"ico

alen"a!ien"o

in$us"rial

Energ4a

El'c"rica

I!RODUCCIO!

BIOMASA ES TODA LA MATERIA VIVA EN LASUPERFICIE EXTERNA DELGADA DE LATIERRA LLAMADA BIOSFERA

$esec5os

)lan"a $e biog3s

o!pos"a

CICLO IDEAL DELCO2

ENER6IA SO(AR

ENER6IA

TRANS)ORTE% TERMIA

Y E(ETRIA

)*EDE +ERSE OMO *N ENORME A(MAEN DE

ENER6IA /*E SE REN*E+A ONTIN*AMENTE

LA $IOMASA COMO COM$USI$LE

OXIDACION RAPIDA DE UN MATERIAL EN ELOXIGENO DEL AIRE CON DESPRENDIMIENTODE LUZ Y CALOR

OMB*STION

BIOMASA

Celulosa

Azúcares (Carbohidratos)

Almidones

Proteínas

energíaO H COOCH ++→+2224

22E#e!plo, Me"ano

[ ] energíaO H COOOCH ++→+2222

o!bus"ión $e

arbo5i$ra"os

LA $IOMASA COMO FUE!E DE ALMACE!AMIE!O DE E!ER"IA SOLAR

!)rocesos na"urales $e $esco!posición y

!a$enas ali!en"icias AEROBIAS

BIOMASA

Carbón

Hidrógeno

Oxígeno

Nitrógeno

PRINCIPALESCONSTITUYENTES DELA MATERIA VIVA

FOTOSINTESIS: Proc!o "#$r!o % &% co'()!*"+# o ,!co'o!"c"+# )oc)rr # /or'% #%*)r%& # &%! &%#*%! $r,!

[ ] 2222

OOCH Solar EnergíaO H CO +→++

DE ESTA 2ORMA E( REIMIENTO DE (A MATERIA +I+A EN (A BIOS2ERA )*EDE +ERSEOMO *NA 2ORMA DE A(MAENAMIENTO DE ENER6IA SO(AR

CIERREDE CICLO

FORMAS DE EXRACCIO! DE LA E!ER"IA A #ARIR DE $IOMASA

1.- COMBUSTION DIRECTA

BIOMASA

Seca$o

Despe$aa$o

)ele"ia$o

COMBUSTIBLE alen"a!ien"o $o!'s"ico

alen"a!ien"o

in$us"rial

Energ4a

El'c"rica

FORMAS DE EXRACCIO! DE LA E!ER"IA A #ARIR DE $IOMASA %&on'()

2.- GASIFICACION

CONSISTE EN HACER REACCIONAR UN

COMBUSTIBLE S0LIDO CON VAPOR DE AGUA YAIRE ) OXIGENO A ALTA TEMPERATURA

Tr%*%'"#*o"#"c"%&

P&%#*% ,$%or

G%!"/"c%,or S%r%c"+#, r!",)o!

L%$%,o ,%!

BIOMASA

G%! ,(%o o,rc%&or3/"co

PROCESO CON AIRE

Tr%*%'"#*o"#"c"%&

P&%#*% ,$%or G%!"/"c%,or

S%r%c"+#, r!",)o!

L%$%,o ,%!

BIOMASA

G%! co#o,rc%&or3/"co',"o

PROCESO CON OXIGENO

P&%#*% ,o43#o

A)!* ,r&%c"+# C:H

S3#*!"!

R'oc"+#, CO2

S%r%c"+#

G%! ,!3#*!"!

Co'()!*"(&%!o!o

Co'()!*"(&&3)",o

0ipos de compostaje

so!brea$o en +onas cálidas Fexceso de evaporación

#Gdad ideal) >B(

solea$o en +onas frías H0I

resguardada de vien"osevi"ar li7ivia$os) evitar suelos permeables, base de *ormigón o canali+arsi *ay exceso de lluvia, tapar con plásticoevitar +onas próximas a animales o personas

'ontrol del proceso

*bicación

'ontrol del proceso

MANE8O

+ENTI(AION

'onvección naturalJolteo

Kor+ada

A)ORTE DE A6*A

! onvección na"ural/e forma espontánea en las pilas.

'ombinar con volteo

+ENTI(AION

2inali$a$LGomogenei+ar la me+cla y su 0I

LF 0I excesiva #F =?<>'(

LF Gdad excesiva

LH aireación

! 2recuencia) < N 5 por semana f #tipo material, Gdad, duración

prevista(

!Ma9uinaria

L'onvencional #tractor con pala(

LMaquinaria específica

MANE8O

A:a$ir agua si la pila es"a seca

'on G54? riego por parte superior del compostador

'on %urín ? inyectar en pila #evita malos olores(

Onyección directa dentro de pila

Surco en parte superior, aporte y volteo inmediato

A)ORTE DE A6*A

ONTRO( DE( )ROESO

2IINA( DE( )ROESO

Kunción) Eli!inar las i!pureas presentes en el compost.

Se reali+a con criba.

%ara que se considere compost el ;<= $e las par"4culas 5an $e pasarpor la !alla $e >? !!.

2IINA( DE( )ROESO

A(IDAD DE( OM)OST

'aracterísticas generales del compost terminado)

?'olor oscuro y olor a suelo.

?"ibre de organismos patógenos.

?Semillas inactivadas.

?nálisis físico?químico acorde con legislación.

INDIADORES DE A(IDAD

+isual)

? 'olor caf oscuro #negro) posible combustión(.? Materiales de partida no visibles.?Estructura) me+cla de partículas finas y medianas.?

Ol&a"ivo,

? 4lor a *umus de suelo del bosque.? usencia de olor a amonio y anaerobiosis.

24sico

? 0I P #0I ambiente Q C'(

? Gdad P A>B? D>B del compost debe pasar por malla de 5=mm

? Materiales inertes #plástico, cristal..( P <>mm

Microbiológico

?"ibre de patógenos

!Salmonella: usente en 5= g de producto elaborado.

!Escherichia coli : P <>>> n1mero más probable #$M%( por gramo de

producto elaborado

Te!pera"ura

! "a 0 depende de material a compostar y factores ambientales.

! "a 0 óptima de estabili+ación biológica es A= N == '.

! %ara resultados óptimos => N == ' #fase termófila( y permanecer

<? 5 semanas

Hu!e$a$

"os microorganismos necesitan agua como ve*ículo paratransportar los nutrientes y elementos energticos a travs de la

membrana celular. Jalor mínimo) 5>B.

"a *umedad puede variar de un ==?>B.

Si la *umedad disminuye demasiado, se detiene la actividad

microbiana con lo cual se tendrá un producto biológicamente

inestable.

%or el contrario si la *umedad es demasiado alta, el agua satura

los poros e interfiere en la difusión del oxigeno a travs de las

pilas, ocasionando anaerobiosis y como consecuencia laputrefacción de los residuos orgánicos.

Onferior al > B %ilas estáticas y volteadas

Onferior al = B 2eactores 'errados

Hu!e$a$

Si *umedad es alta /espla+a aire %roceso anaeróbico

Hu!e$a$

/urante este proceso se producen diferentes fenómenos o

procesos que *acen variar este parámetro.

l principio y como consecuencia del metabolismo fundamental

bacteriano que transforma los complejos carbonados en ácidos

orgánicos, el pG desciende seguido de un aumento debido a la

formación de amoniaco, alcan+ando el valor mas alto alrededor de

C.= coincidiendo con el máximo de la actividad de la fasetermófila.Kinalmente el pG disminuye

en la fase final o de

maduración #pG entre R y C(

debido a las propiedadesnaturales de amortiguador o

tampón de la materia

orgánica.

+alor óp"i!o $e @ ;Hongos "oleran ?

Bac"erias @ C.?

2ase, Aci$i&icación !a"eria

Ba#a pH

> 2ase, Au!en"a pH

2acili"a la p'r$i$a

$e N% en &or!a $eNHF

R l ió GN

Es una medida de las condiciones bioquímicas óptimas y esta se da en una

relación '7$@>.

sí se asegura una cantidad de $ suficiente para la síntesis celular y no es tanelevada como para producir $G@

El compostaje tiene lugar *asta una relación '7$5>

Si '7$T@> no *ay suficiente $ para la síntesis celular y el proceso se ralenti+a

por tener que pasar los microorganismos por ciclos sucesivos de consumo de ',

síntesis celular, muerte y descomposición...

Relación GN

Relación GN, El carbono es utili+ado por los microorganismos como fuente

de energía y el nitrógeno para la síntesis de proteínas. 6na tercera parte del

carbono es transformado en '45 y el restante entra a formar parte del

protoplasma celular de los nuevos microorganismos, además, para la

producción de proteínas, se necesita la absorción de otros elementos entre

los cuales los más importantes se encuentra el nitrógeno y en menores

cantidades el fósforo y el a+ufre. "as formas del carbono más fácilmente

asimilables por los microorganismos son los a+1cares y las grasas. El

nitrógeno se encuentra en su mayoría en forma orgánica de donde

debe ser extraído o modificado por los microorganismos para

poder ser utili+ados.

medida en que transcurre el proceso de compostaje la

relación '7$ se *ace cada ve+ menor."a relación óptima inicial debe estar entre 5=?@=, si es superior

a @= el proceso de fermentación se alarga considerablemente

*asta que el exceso de carbono es oxidado y la relación

desciende a valores adecuados para el metabolismoU si es

inferior a 5= se producen prdidas considerables de nitrógenoen forma de amoniaco.

'uando la relación '7$ no es adecuada, se debe balancear

agregando nutrientes ricos en ' o $ que permitan llegar al

nivel deseado, ya sea quitando celulosa, es decir, reduciendo

el carbono o aumentando el contenido de nitrógeno, por el

contrario si la relación es baja se tendrá que disminuir el

nitrógeno y aumentar la celulosa. g

Relación G H

Esta relación es necesaria para producción de energía y síntesis celular de

los microorganismos

G H es !ayor $e

*n e7ceso $e N acelera $esco!posición% pero $'&ici" $e O>

De&ec"o $e N !enor veloci$a$ N se escapa en &or!a $e NHF

O74geno

"a aireación tiene un doble objetivo, por

una parte proporciona el oxigenosuficiente a los microorganismos y

permite la evacuación del gas carbónico

producido.

"a aireación debe mantenerse en unos

niveles adecuados teniendo en cuenta

que las necesidades del oxígeno varíana lo largo del proceso, siendo bajas en

la fase mesófila, alcan+ando el máximo

en la fase termófila y disminuyendo al

final del proceso. "a aireación no debe

ser excesiva, puesto que puede

disminuir demasiado la temperatura yen el contenido de *umedad.

O74geno

! Se debe asegurar suministro de oxígeno

%ara asegurar buen y rápidocompostaje

Evitar malos olores

! Gace falta material de soporte # triturado de

poda y madera (. %roporciona estructura y

crea porosidad .

! 'ontenido de oxigeno => B.

! $unca por debajo de C ?<> B, para asegurar

condiciones aerobias

)oblación Microbiana

! "as bacterias descomponen carbo*idratos y proteínas.

! "os actinomicetos y *ongos descomponen celulosa y cemicelulosa.

%osición)

Bac"erias En "o$a la pila

Hongos y ac"ino!ice"os A ? ? c! $e la super&icie

)oblación Microbiana

Segn e"apa en la 9ue se encuen"re 5abr3 $i&eren"es !icroorganis!os

e"apa, Aparecen bac"erias y 5ongos !esó&ilos

(iberan 3ci$os

> e"apa, uan$o T J< K% aparecen bac"erias% 5ongos "er!ó&ilos

y ac"ino!ice"os

F e"apa, )or enci!a $e @< K% $esaparece ac"ivi$a$ !icrobiana

)rincipales

!icroorganis!os

i$en"i&ica$os ob"eni$os

$uran"e el proceso $eco!pos"a#e $e rsu

E l ió $ l $ l $ $ l

Evolución $el proceso $el cura$o $el co!pos"

org3nico

"as etapas están muy relacionadas con la temperatura.

El proceso de compostaje puede dividirse en tres periodos)

<.Etapa Mesófila

5.Etapa 0ermófila

@.Etapa Maduración

E"apas $el proceso $e co!pos"a#e

Se produce a A> '

Se produce

cidificación de materia/egradación de fracciones de carbono dbiles

Gongos mueren y generan calor y '45

Se eleva 0 debido a la actividad metabólica, baja el pG

E"apa Mesó&ila

Se produce a > ?R> '.

Se degradan productos del carbono resistentes.

Se destruyen los microorganismos patógenos y disminuye laactividad respiratoria.

Gacia los R> ' cesa prácticamente la actividad microbiana.

"a aireación *ace que se reinicie el proceso *asta se acaban

nutritientes.

E"apa Ter!ó&ila

%roliferan los *ongos

Se degradan los polímeros complejos

Vaja actividad # 2equiere meses a 0 ambiente (

l no *aber casi nutrientes, desciende laactividad bacteriana

E"apa Ma$uración

Di "ió bi

Diges"ión anaerobia

)rocesos biológicos, Diges"ión anaerobia

se lleva acabo en ausencia de aireU pero en este caso la descomposiciónde la biomasa es debida a la acción de bacterias y no a altas

temperaturas.

"os materiales de la biomasa que alimentan el proceso suelen ser, entre

otros)

! 2esiduos ganaderos #estircol de animales, restos de animales

muertos, etc.(

! 2esiduos obtenidos en depuradoras de aguas residuales #lodos(.

El producto resultante es el denominado biogás, que contiene,fundamentalmente, dióxido de carbono #'45( y metano #'GA(, junto

con fango.

Di "ió bi

"a digestión anaerobia es un proceso que se lleva a cabo por si

mismo en los sitios de disposición de los residuos, sin embargo es un

proceso lento por lo cual es necesario

trabajarlo como un biorreactor y acelerar la degradación mediante la

manipulación de los principales parámetros involucrados en la

degradación.

"a degradación anaerobia tambin puede reali+arse en tanques

perfectamente cerrados llamados WdigestoresW, que deben permitir la carga y

descarga de materiales y poseer un dispositivo para recoger el gas

producido que puede ser almacenado en un gasómetro de campana flotante

y el metano se incinera en una antorc*a. "a característica principal de un

digestor es el tama-o, el cual es determinado por tres variables

independientes)

<('oncentración de sólidos degradables,

5( Jelocidad de alimentación de sólidos

@(tiempo de residencia de los sólidos en el digestor.

"a digestión anaerobia se puede definir como una

biotransformación que se lleva a cabo mediante diversos grupos de

microorganismos, de las cuales las bacterias metanognicas#anaerobios estrictos( son los responsables de la producción de

metano #'GA(.

6na de las características más sobresalientes de los metanognos

es su extremada especiali+ación catabólica ya que a pesar de laenorme diversidad fisiológica son un grupo de bacterias que

degradan compuestos simples de carbono y no pueden degradar

molculas complejas como la glucosa a metano y dióxido de

carbono.

M4 ? compuestos orgánicos complejos

#carbo*idratos, proteínas, lípidos(

compuestos orgánicos simples

#a+1cares, aminoácidos, etc(

compuestos orgánicos simples

#a+1cares, aminoácidos, etc(

acetato Q G5 Q '45

'GA Q '45

Hi$rólisis

Aci$og'nesis

Ace"og'nesis

Me"anog'nesis

%roceso biológico anaerobio

material orgánico complejo '45 Q 'GA

E"apas $e proceso

Hi$rólisis) los compuestos orgánicos complejos #material

particulado( son

transformados en material disuelto más simple, por medio deen+imas

producidas por bacterias fermentativas.

Aci$og'nesis) los productos solubles son convertidos en ácidos

grasosvolátiles, '45, G5, G5S, etc, por la acción de las bacterias

fermentativas

acidognicas.

Ace"og'nesis) los productos generados en la etapa anterior son

transformados en sustrato para las bacterias metanognicas.

Me"anog'nesis) finalmente se produce metano a partir de acetato

#bacterias metanognicas acetoclásticas( y de G5S y '45 #bacterias

metanognicas *idrogenotróficas(.

E"apas $e proceso

M'"o$os anaerobios y aerobios $e > &ases

Se encuentran en fase de investigación y en desarrollo

/igestión naerobio con alto contenido en sólidos Qcompostaje

+en"a#as

!$o necesita aporte de agua externa para producir

alimento líquido de

entrada al digestor anaerobio.

!$o *ay vertidos de agua

!%roducción elevada de biogas) =?<> m@ 7m@ de reactor

Bio!asa, Diges"ores anaerobios

Bene&icios econó!icos,

(os bene&icios $e la DA L$iges"ión anaerobia-,

Bene&icios econó!icos,?Más rentable que otras opciones desde una perspectiva del ciclo de vida.

Bene&icios energ'"icos,? %roductor de energía neta #R=?<=> ;X* de electricidad por tonelada de

desec*o municipal sólido( en comparación con el proceso de compostaje

que es un alto consumidor de energía?%roduce combustible renovable de calidad superior .

Bene&icios $el "ra"a!ien"o,

? 2equiere menos área que el compostaje aerobio o el relleno sanitario?2educe el volumen y el peso del desec*o a eliminar en el basurero .

Bene&icios a!bien"ales,

? 2educe significativamente las emisiones de an*ídrido carbónico y

metano

? Elimina olores

? %roduce un abono sano y rico en nutrientes

El flujo secuencial permita el control del tiempo de residencia de la

masa y asegura la *igieni+ación en el proceso termófilo

El proceso es variable referente a contenido de sólidos totales #*astaA>B S0( y se minimi+a el agua recirculada en la planta

Ondependientemente del dise-o se puede eligir el proceso termófilo o

mesófilo

El digestor *ori+ontal maximi+a la superficie de salida de biogás

Se puede variar tanto la altura de carga del digestor como el tiempode residencia para equilibrar diferencias en la recepción de residuos

"a recirculación de lodos permita una estabili+ación del proceso

biológico y la inoculación de la materia fresca

El piso movíl transporta los sedimentos en el digestor y asegura que

no se acumulan los inertes en el digestor

Sistema modular permita ampliaciones posteriores de la planta

%ulmón y estabili+ación del sistema por la etapa de precompostaje

que facilita una alimentación quasi?continua del reactor

2ac"ores 9ue in&luyen en el "ra"a!ien"o biológico

Degra$abili$a$ $e la !a"eria org3nica,

! 'omposición

! Korma física! pG

El tratamiento biológico sólo es conveniente para las

residuos orgánicas con toxicidad relativamente baja.

! $o es <>>B eficiente en destruir el material orgánico.

2ac"ores 9ue in&luyen en el "ra"a!ien"o biológico

! 0emperatura

! Gumedad

! $ivel de aireación! $o presencia de alta concentración de in*ibidores

#ej. Metales(.

! Mínima y adecuada concentración de nutrientes

El proceso $e "ra"a!ien"o biológico re9uiere con"rol $e,

6RAIAS

015 Biogas Rellenos Sanitarios

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