Post on 02-Aug-2020
1
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
Menjadors de microbisMengen
bacteris i llevats• Protozous (amebes): ciliats (colpoda, 90%)
flagelats (com el bodo)amebes testàcies (arcella)
• Nemàtodes: fitòfags, predadors i micròtrofs
Exploten fongs • Suctors (alguns nemàtodes)• Mengen tota l’hifa (coleòpters, formigues, termes)
Detritívors (mengen microbis i detritus)
Àcars, colèmbols, insectes, opilions, crustacis, mol·luscsCucs blancs (àcid) / cucs vermells / paneroles (Porcellio
silvestri, Armadillum vulgare) / larves de mosca / entomòbrids / ptílids (espores) / àcar / pseudoescorpins (detritus) / 1000
peus (vegetarians) / 100 peus (cucs) / planàries
2
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
DESCOMPOSICIÓ I MINERALITZACIÓ DELS BIOPOLÍMERS
BIOPOLÍMER NOM DELPROCÉS
DISTRIBUCIO MICROBIANA PRODUCTESINTERMITJOS
PRODUCTES FINALS
POLISACÀRIDS CEL·LULOLISI Bacteris mesòfils
Fongs
Sucres Aerobiosi: CO2 + H2O Àcids orgànics cad. curta
Anaerobiosi: CO2 + CH4
sucres, midó Bacteris termòfils
Fongs mesòfils
cel·lulosa,
hemicel·lulosa
Actinomicets
Fongs termòfils
Fongs mesòfils (menor grau)
PROTEÏNES PROTEOLISI Bacteris (termòfils)
Actinomicets
Aminoàcids Aerobiosi: NH4+ i NO3
-
Anaerobiosi: NH4+
LIGNINES LIGNINÒLISI Aerobi àcid: floridures blanques Lignina
semioxidada
Fenols (tòxics)
Aerobi: floridura bruna Humificació directa (humus
heretat)
Anaerobi: no hi ha actuació Lignina inalterada
LÍPIDS Diversos
Bacteris termòfils
Glicerina
Àcids grassos
3
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
CICLE DEL NITROGEN AL SÒL
AbsorcióMO Compost
NH4+ NO3-
HumusFlora microbiana
N2N2ONO
LixiviacióFixació a l’argila
Nitrificació
Desnitrificació
4
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
3.10. Principals vies de descomposició dels biopolímers
Proteïnes AminoàcidsUrea
Amoníac i sals amoniacals Nitrits Nitrats
Fongs, actinomicets, bacteris amonificants
bacteris nitrosants
bacteris nitrificants
Ligninaàcid
bàsic
Floridures brunes, bacteris
Lignina semioxidada humificació
Polifenols Processos refrenats
Floridures blanques
O2
O2 Compostos nitrogenats
Piridina
Derivats d’àcids aminats: putrecina i cadaverina
Compostos sofrats Mercaptans, sulfur d’etilè, dimetil disulfid
O2Lignina inalterada
O2
5
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
solubles i midó Monosacàrids CO2 + H2O
Bacteris mesòfils i termòfils fongs mesòfils
Polisacàrids
Cel·lulosa, hemicel·lulosa àcid
bàsic
CO2 + H2O
Àcid poliurònic humificació
Bacteris mesòfils, Actinomicets
CO2 + H2O
Cel·lulosa inalterada
Basidomicets
Fongs termòfils
O2
O2 Monosacàrids
Àcids orgànics
alcohols
CH4 · H2
O2
O2Productes intermitjos solubles
(alcohols, àcids, ...)Productes gasosos
CH4 · H2 · CO2
Basidomicets
6
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
4. Compostatge casolà: modalitats4. Compostatge casolà: modalitats
- Compostador de pila,- compostador en ziga-zaga,- el compostatge en contenidor ( o CONTINU ), i- el vermicompostatge.
De compostatge casolà se’n pot fer de diferents maneres. Cada model dependrà de l‘EMPLAÇAMENT i els RECURSOS de cadascú. Està clar que qui disposi de cert espai, com ara un jardí, pot permetre’s de tenir una pila de compostatge. Qui visqui en un pis sols podrà, en principi, plantejar-se de tenir un vermicompostador.
D’acord amb una concepció preventiva en la generació de residus, es recomana de realitzarl’autocompostatge EN PILA, que és la modalitat menys intensiva.
En cas d’haver-se o voler-se construir un compostador, és preferible de FER-SE’L cadascú( amb llistons de fusta, aprofitant un bidó metal.lic o de fusta... ). En darrer terme s’aconsellaria de comprar-ne un de PLÀSTIC.
7
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
• PILA --> * a: amplada màx. 1,5 m
a
b* b: alçada màx. 1 m* c: longitud mínima 1 m* llit de branca entrecreuada c
* cobriment amb palla* Volteig: portem el material del mig a les vores i a l’inversa* Mètode econòmic, fàcil, indicat per a l’hort.
• Ziga - Zaga --> * cub de 1x1x0,8 m3
A B* 1 cub en descomposició. Volteig i reg freqüent.
1 de gener a 31 de juliol
1 d’agost a 31 de desembre* 1 cub en maduració.
Poc volteig i reg* Indicat per familiaritzar-se amb el procés. Poc exigent.
8
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
• Procés en continu --> * bidó de >1m3 de volum* material fresc part superior* material madur part inferior* Indicat per jardí. Bon acabat.
Solució molt integrada a l’entorn.
• Vermicompostatge --> * bido de 3 pisos ( variable )* material fresc pis inferior.
En descomposar-ho els cucs, aquests ascendeixen, obtenint-seel compost dels excrements d’aquests.
* El pis buidat en aplicar el compostes torna al capdamunt del compostador.
9
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
5. Principals paràmetres del procés5. Principals paràmetres del procésCom ja s’ha apunta, el compostatge requereix que es faci un seguiment de la HUMITAT, la TEMPERATURA i la presència d’OXIGEN.
Aquests són els principals paràmetres, per bé que n’hi ha d’altres, que en el cas del compostatge casolà no poden ser necessàriament presos amb tanta consideració.
10
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
6. La humitat i la temperatura6. La humitat i la temperaturaL’evolució que pateix la humitat, es pot dir que de forma esquemàtica, és la següent:
Humitat en una pila de compostatge
0
10
20
30
40
50
60
70
80
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
105
110
115
120
Dies
Hum
itat (
% )
Humitat
A l’inici del procés, el material ( barreja de fresc i sec ) presenta una humitat elevada, que pot comprendre valors d’entre 60 i 80-90%, depenent de la composició de la pila.
11
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
En la mesura que el procés es realitza segons allò esperat, s’inicia la degradació de la matèria orgànica i la pila guanya temperatura. En fer-ho, començarà a perdre humitat en forma de vapor d’aigua ( les piles “fumegen” ).
Les parts més externes de la pila són aquelles més seques, ja que estan en contacte amb l’exterior, mentre que a l’interior la humitat tendeix a ser més elevada per efecte de la retenció que ofereixen les capes que hi ha per damunt.
Allò ideal fóra que cada cop que es voltegés també coincidís en que la pila requerís una aportació d’aigua per reg. Però això no és sempre així.
Haurem d’anar observant la pila o piles per a veure si, segons l’aspecte, l’edat, el material, els voltejos, la temperatura ( tant interna com externa )... ens indiquen que aquesta necessita una aportació d’aigua.
12
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
La temperatura, com ja s’ha vist,també és un indicador de l’estat de la pila.
Temperatura en una pila de compostatge
0
10
20
30
40
50
60
70
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101
106
111
116
121
Dies
Tem
pera
tura
(º C
)
Temperatura
Les fases per les quals passa la pila que es pretén compostar són:
- una breu primera etapa mesòfila ( 15 - 45º C ), - seguida d’una segona ETAPA TERMÒFILA ( 45-55º C ), - i una darrera ETAPA MESÒFILA ( 15-45º C ).
La primera etapa rep el nom d’etapa de DESCOMPOSICIÓ, la darrera, de MADURACIÓ.
13
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
En cada una d’aquestes etapes, la pila tindrà una PRESÈNCIA DOMINANT de diferents microorganismes ( actinomicets, fongs i bacteris ) i protozous. Aquests procedeixen tan del sòl damunt del qual, o en contacte amb el qual, es troba la pila o bé de l’aigua de reg, l’aire o els mateixos residus.
L’evolució que aquesta pateix es pot caracteritzar de la següent manera:
- primer, els residus es troben a temperatura ambient. Aquests, si es troben en el VOLUM SUFICIENT per tal que el procés de compostatge s’iniciï, prendran una temperatura progressivament més alta en qüestió de pocs dies.
- En una setmana, podrien prendre una temperatura d’uns 50-60º C si no es barreja. Així, en una setmana caldrà remenar la pila (com hem dit, en el cas que el procés s’iniciï de forma efectiva ), per evitar que aquesta prengui temperatures excessivament altes.
14
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
De manera progressiva, en anar-se duent a terme el procés de compostatge, la pila anirà:
- PERDENT VOLUM, com a conseqüència de la pèrdua d’aigua ( malgrat la reposició per reg ) en forma de vapor d’aigua.
- Anirà adquirint un TO MARRÓ FOSC HOMOGENI, diferent de l’aspecte heterogeni original, on es podia reconèixer els materials inicials.
- DEIXARÀ DE FUMEJAR. Progressivament s’alenteix el procés de descomposició per manca de substrat fresc per als microorganismes descomponedors.
- SERÀ COL·LONITZAT PER INSECTES DETRITÍVORS. Al costat dels microorganismes descomponedors, amb la progressiva disminució de la temperatura de la pila, aquesta serà ocupada per diferents invertebrats i organismes que continuaran el procés de descomposició.
15
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
7. El pH7. El pHDurant el procés de compostatge, la pila adquireix diferents valors de pH.
Per tal que el procés de nitrificació es pugui dur a terme, cal que les condicions en temperatura i pH siguin les que permetin l’activitat dels bacteris.
Si el pH final és massa baix, el resultat és l’obtenció de sals amòniques.S’ha d’evitar que el material que es composti sigui excessivament àcid ( cítrics... ) o bàsic. Aquest fet pot condicionar l’activitat dels microorganismes, de manera que el procés es pot endarrerir o aturar.
És interessant de remarcar que, si en algun moment s’arriba a CONDICIONS ANAERÒBIQUES, poden entrar en funcionament les FERMENTACIONS ÀCIDES, les quals portaran el residu a unes condicions de pH pràcticament impossibles per a la vida microbiana, la qual cosa endarrerirà o impedirà la continuació del prócés de compostatge quan es recuperin les condicions anaeròbiques.
Una situació similar es donarà també si el material originari era excessivament àcid.
Cal tenir present que el pH final del residu serà el que influirà en el pH del sòl on s’apliqui.
16
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
8. 8. L’aireg L’aireg i el i el volteigvolteigEl volteig de la pila no només és necessari per tal d’homogenitzar la pila i evitar que aquesta assoleixi temperatures excessives. Alhora, el volteig permet que les parts de les piles en que no arribi l’aire per TRANSPORT PASSIU, els pugui arribar AIRE.
A diferència del dit compostatge industrial, realitzat en grans quantitats i en instal.lacions amb importants aplicacions tecnològiques, en l’autocompostatge, l’aire sols es pot aportar de manera activa per VOLTEIG de les piles i no pas AIREIG FORÇAT.
SÒL
Pila compostant
Sentit de circulació de l’aire per transport passiu( si l’estructura es prou bona ).
Nucli anaerobi
17
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
La freqüència de volteig varia segons la pila ( GRANDARIA, CONTINGUT, EDAT... ), però es pot establir que el volteig és més freqüent al principi, de manera que durant les PRIMERES SETMANES, quan la descomposició és més forta, cal votejar un cop cada setmana, i posteriorment disminuir aquesta freqüència de forma progressiva.
L’aireig, emperò, no sols es realitza voltejant les piles. El fet que la pila tingui una bona estructura ( ESCORÇA TRITURADA, PALLA, FULLES SEQUES, BRANQUILLONS... ) permet que l’aire pugui circular entre els espais que aquest material origina enmig del material més “fresc”.
18
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
El procés: etapes, indicadors i principals problemàtiques El procés: etapes, indicadors i principals problemàtiques
9. Balanç de nutrients: la relació C/N9. Balanç de nutrients: la relació C/NPer tal que els microorganismes puguin descomposar els biopolímers, simplificar-los a nivell molecular i posteriorment generar molècules més estables que les originals, cal una determinada RELACIÓ ENTRE EL CONTINGUT TOTAL DE CARBONI I EL DE NITROGEN ( “Relació C/N” ).
La RELACIÓ C/N expressa numèricament el contingut d’àtoms de carboni i de nitrogen existent en el material d’una pila. La determinació d’aquestes quantitats es realitza per mètodes de laboratori ( el Carboni a partir d’una extrapolació a partir de la MO determinada per mufla i el Nitrogen total a través d’una extracció pel mètode Kjeldahl ).
Així doncs, numèricament, s’ha comprovat que cal una relació al voltant de 30 ( 25 – 35 ) per tal que el procés funcioni correctament.
Tanmateix, això cal que sigui matisat.
19
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
El carboni ( C ) és una font d’energia per als microorganismes. En consumir-lo, aquests alliberen CO2.
El carboni és més present a l’estructura cel.lular dels microorganismes que no pas el Nitrogen ( N ).
Aquest fet origina que les necessitats que en tenen siguin diferents, ço que s’expressa en el valor de la relació necessària al voltant de 30.
Aquest valor orientatiu és funció de:
- el tipus de MO- el grau de biodegradabilitat de la MO
per la qual cosa cal relativitzar-lo, com ja s’ha dit.
20
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
UNA ELEVADA RELACIÓ C/N:
- suposarà que s’alenteixi en tant que mancarà N per als microorganismes. S’hauran de produir diversos cicles vitals dels microorganismes, de manera que el N es “recicli” i es pugui anar descomposant les molècules que contenen C.
- suposa un greu risc per a aplicar al sòl. Aquesta pràctica pot suposar originar “FAM DE NITROGEN”.
Cal tenir en compte que el procés també es pot alentir en el cas que les molècules riques en C siguin poc biodegradables ( cas de lignines, cel.luloses... ).
UNA BAIXA RELACIÓ C/N:
- suposa que es puguin produir pèrdues de N en forma d’amoniac ( NH3 ), de manera que no s’aprofiti el N present.
21
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
PROVARelació C/N inicial
% N Final (sms) % N conservat
1 20,0 1,40 61,22 20,5 1,40 51,93 22,0 1,63 85,24 30,0 1,21 99,55 35,0 1,32 99,56 76,0 0,86 108,0
22
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
10. Població microbiana10. Població microbianaLa població mcrobiana està constituida bàsicament per:
- fongs,- bactèries i- actinomicets.
Segons la successió d’ambients que es donen en el procés, la seva presència varia.
Els microorganismes provenen tant del sòl, de l’aire, de l’aigua o de les restes orgàniques.
• En la PRIMERA ETAPA, predominen els BACTERIS i els FONGS mesòfils, els quals en la mesura que produixen la degradació dels materials més fàcilment degradables alliberen ÀCIDS ( resultant en una lleugera acidificació, doncs, de la pila ).
• En l’ETAPA TERMOFÍLICA del procés, a partir de 40º C es comencen a desenvolupar els fongs i bacteris termòfils. Comencen aleshores a aparèixer els ACTINOMICETS.
• A partir de 70º C cessa pràcticament tota activitat microbiana, donant-se aleshores les formes de resistència per a sobreviure, com ara la formació d’espores...
23
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
• De nou en disminuir la temperatura cap al rang mesòfil, comença la colonial.lització per part d’organismes ja no estríctament microbians: protozous, nemàtodes , miriàpodes...
• DISTRIBUCIÓ DELS ORGANISMES MICROBIANS A LA PILA:
Els BACTERIS es troben per la totalitat de la pila.
En canvi, els FONGS i ACTINOMICETS es concentren a la capa de 5 - 15 cm inicials de la pila ( oferint sovint un aspecte grisos a la superfície d’aquesta ).
• ATAC DELS DIVERSOS GRUPS FUNCIONALS :
• Fongs i actinomicets: cel.lulosa i hemicel.lulosa• Bacteris: carbohidrats i proteïnes.
• Bacteris mesòfils: carbohidrats i proteïnes fàcilment degradables.• Bacteris termòfils: proteïnes i carbohidrats no cel.lulòsics. ( Lípids i Hemicel.lulosa ).• Actinomicets: hemicel.lulosa de forma exclusiva.• Fongs mesòfils: descomposició de sucres, també cel.lulosa i hemicel.ulosa.
24
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
BACTERIS ACTINOMICETSMesòfils Termotolerants i termòfilsCellumonas folia Micromonospora vulgarisChondrococcus exiguus Nocardia brasiliensisMyxococcus virescens Pseudonocardia thermophilaM. Falvus Streptomyces rectusThibacillus thiooxidans S. ThermofuscusT. Denitrificans S. ThermophilusAerobacter sp. S. ThermoviolaceusProteus sp. S. ThermovulgarisPseudomonas sp. Thermoactinomyces vulgaris
Thermomonospora curvataTermòfils T. FuscaBacillus stearothermophilis T. Glaucus
Thermopolyspora polyspora
FONGSEspècies dels gèneres:Mesòfils Termotolerants i termòfilsFusrium AspergillusAspergillus MucorRhizopus TalaromycesTrichoderma SporotrichumMucor MyceliaFusidium
25
Autocompostatge o Compostatge CasolàCurs de formació - Com reciclar els residus orgànics que produïm
11. 11. Detrítivors i descomponedors invertebratsDetrítivors i descomponedors invertebrats
12. Problemes freqüents12. Problemes freqüents
13. 13. Qualitat del compost: proves qualitativesQualitat del compost: proves qualitatives• PROVA DE LA HUMITAT
• PROVA DEL pH
• PROVA DE MADURESA
• LA TEMPERATURA