compostaje y biopilas
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7/23/2019 Compostaje y Biopilas
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Curso:
Contaminacin y
Tratamiento de Suelos
Profesora:
Valdemar Tene Farfan
Integrantes:
Reyes la Rosa, Alessandra
Ruiz Mora, ourdes
T!"ara A"ila, Martin
#$arraguirre Mendi"es, #essica
%scuela:
Ingenieria Am&iental y Seguridad Industrial
Institucin %ducati"a:
'ni"ersidad (acional de Piura
)A*ode la +i"ersificacin Producti"a y del Fortalecimiento de la
%ducacin)
Compo
staje
Biopila
s
Piura
-./0
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CONTENIDO
Titulo I: Compostaje........................................................................................3
Definicin..................................................................................................3
Propiedades del compost................................................................................3
Materias Primas del Compost...........................................................................3
Factores ue condicionan el proceso de compostaje...............................................!
Proceso de Compostaje.................................................................................."
Fa#ricacin del compost.................................................................................$
Compostaje en montn...............................................................................$
Compostaje en %ilos...................................................................................&
Compostaje en %uperficie............................................................................&Tipos de Compost.........................................................................................&
'plicaciones del Compost...............................................................................(
)iopilas........................................................................................................*
Efecti+idad............................................................................................,-
entajas de las )iopilas..............................................................................,-
/imitaciones...........................................................................................,-
Proceso de descontaminacin del %uelo por )iopilas..............................................,-
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TIT0/O I: COMPO%T'1E
DEFINICI2N
%l com$osta1e o )com$osting2 es el $roceso &iolgico aer&ico, mediante el
cual los microorganismos act3an so&re la materia r!$idamente &iodegrada&le4restos de cosec5a, e6crementos de animales y residuos ur&anos7, $ermitiendo
o&tener 8com$ost8, a&ono e6celente $ara la agricultura9
%l com$ost o mantillo se $uede definir como el resultado de un $roceso de
5umificacin de la materia org!nica, &a1o condiciones controladas y en
ausencia de suelo9 %l com$ost es un nutriente $ara el suelo ue me1ora la
estructura y ayuda a reducir la erosin y ayuda a la a&sorcin de agua y
nutrientes $or $arte de las $lantas9
POPIED'DE% DE/ COMPO%T
Me1ora las $ro$iedades f;sicas del suelo9 a materia org!nica fa"orece la
esta&ilidad de la estructura de los agregados del suelo agr;cola, reduce
la densidad a$arente, aumenta la $orosidad y $ermea&ilidad, y aumenta
su ca$acidad de retencin de agua en el suelo9 Se o&tienen suelos m!s
es$on1osos y con mayor retencin de agua9
Me1ora las $ro$iedades u;micas9 Aumenta el contenido en
macronutrientes (, P,
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?o1as9 Pueden tardar de @ meses a dos a*os en descom$onerse, $or lo
ue se recomienda mezclarlas en $eue*as cantidades con otros
materiales9
Restos ur&anos9 Se refiere a todos auellos restos org!nicos
$rocedentes de las cocinas como $ueden ser restos de fruta y 5ortalizas,restos de animales de mataderos, etc9
%sti=rcol animal9 +estaca el esti=rcol de "aca, aunue otros de gran
inter=s son la gallinaza, cone1ina o sirle, esti=rcol de ca&allo, de o"e1a y
los $urines9
Com$lementos minerales9 Son necesarios $ara corregir las carencias de
ciertas tierras9 +estacan las enmiendas calizas y magn=sicas, los
fosfatos naturales, las rocas ricas en $otasio y oligoelementos y las
rocas sil;ceas trituradas en $ol"o9
F'CTOE% 40E CONDICION'N E/ POCE%O DE COMPO%T'1E
Como se 5a comentado, el $roceso de com$osta1e se &asa en la acti"idad de
microorganismos ue "i"en en el entorno, ya ue son los res$onsa&les de la
descom$osicin de la materia org!nica9
Para ue estos microorganismos $uedan "i"ir y desarrollar la acti"idad
descom$onedora se necesitan unas condiciones $timas de tem$eratura,
5umedad y o6igenacin9
Son muc5os y muy com$le1os los factores ue inter"ienen en el $roceso
&iolgico del com$osta1e, estando a su "ez influenciados $or las condiciones
am&ientales, ti$o de residuo a tratar y el ti$o de t=cnica de com$osta1e
em$leada9 os factores m!s im$ortantes son:
Temperatura.Se consideran $timas las tem$eraturas del inter"alo 0
00 BC $ara conseguir la eliminacin de $atgenos, $ar!sitos y semillas
de malas 5ier&as9 A tem$eraturas muy altas, muc5os microorganismos
interesantes $ara el $roceso mueren y otros no act3an al estar
es$orados9
Humedad9 %n el $roceso de com$osta1e es im$ortante ue la 5umedadalcance unos ni"eles $timos del .@. D9 Si el contenido en 5umedad
es mayor, el agua ocu$ar! todos los $oros y $or lo tanto el $roceso se
"ol"er;a anaer&ico, es decir se $roducir;a una $utrefaccin de la
materia org!nica9 Si la 5umedad es e6cesi"amente &a1a se disminuye la
acti"idad de los microorganismos y el $roceso es m!s lento9 %l
contenido de 5umedad de$ender! de las materias $rimas em$leadas9
Para materiales fi&rosos o residuos forestales gruesos la 5umedad
m!6ima $ermisi&le es del E00 D mientras ue $ara material "egetal
fresco, =sta oscila entre [email protected]
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pH.Influye en el $roceso de&ido a su accin so&re microorganismos9 %n
general los 5ongos toleran un margen de $? entre 0, mientras ue las
&acterias tienen menor ca$acidad de tolerancia 4 $?G @E,0 7
Oxgeno9 %l com$osta1e es un $roceso aer&ico, $or lo ue la $resencia
de o6;geno es esencial9 a concentracin de o6;geno de$ender! del ti$ode material, te6tura, 5umedad, frecuencia de "olteo y de la $resencia o
ausencia de aireacin forzada9
Relacin C/N equilirada. %l car&ono y el nitrgeno son los dos
constituyentes &!sicos de la materia org!nica9 Por ello $ara o&tener un
com$ost de &uena calidad es im$ortante ue e6ista una relacin
euili&rada entre am&os elementos9 Tericamente una relacin CH( de
-00 es la adecuada, $ero esta "ariar! en funcin de las materias
$rimas ue conforman el com$ost9 Si la relacin CH( es muy ele"ada,
disminuye la acti"idad &iolgica9 'na relacin CH( muy &a1a no afecta al
$roceso de com$osta1e, $erdiendo el e6ceso de nitrgeno en forma de
amoniaco9 %s im$ortante realizar una mezcla adecuada de los distintos
residuos con diferentes relaciones CH( $ara o&tener un com$ost
euili&rado9 os materiales org!nicos ricos en car&ono y $o&res en
nitrgeno son la $a1a, el 5eno seco, las 5o1as, las ramas, la tur&a y el
serr;n9 os $o&res en car&ono y ricos en nitrgeno son los "egetales
1"enes, las deyecciones animales y los residuos de matadero9
!olacin microiana. %l com$osta1e es un $roceso aer&ico de
descom$osicin de la materia org!nica, lle"ado a ca&o $or una am$lia
gama de $o&laciones de &acterias, 5ongos y actinomicetes9
POCE%O DE COMPO%T'1E
%l $roceso de com$osting o com$osta1e $uede di"idirse en cuatro $er;odos,
atendiendo a la e"olucin de la tem$eratura:
"esoltico.a masa "egetal est! a tem$eratura am&iente y los
microorganismos mesfilos se multi$lican r!$idamente9 Como
consecuencia de la acti"idad meta&lica la tem$eratura se ele"a y se
$roducen !cidos org!nicos ue 5acen &a1ar el $?9
Termo#lico.Cuando se alcanza una tem$eratura de . BC, los
microorganismos termfilos act3an transformando el nitrgeno en
amon;aco y el $? del medio se 5ace alcalino9 A los @. BC estos 5ongos
termfilos desa$arecen y a$arecen las &acterias es$or;genas y
actinomicetos9 %stos microorganismos son los encargados de
descom$oner las ceras, $rote;nas y 5emicelulosas9
$e en#riamiento.Cuando la tem$eratura es menor de @. BC,
rea$arecen los 5ongos termfilos ue rein"aden el mantillo y
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descom$onen la celulosa9 Al &a1ar de . BC los mesfilos tam&i=n
reinician su acti"idad y el $? del medio desciende ligeramente9
$e maduracin.%s un $eriodo ue reuiere meses a tem$eratura
am&iente, durante los cuales se $roducen reacciones secundarias de
condensacin y $olimerizacin del 5umus9
F')IC'CI2N DE/ COMPO%T
COMPO%T'1E EN MONT2N
%s la t=cnica m!s conocida y se &asa en la construccin de un montn formado
$or las diferentes materias $rimas, y en el ue es im$ortante:
E'/I5' 0N' ME5C/' COECT'
os materiales de&en estar &ien mezclados y 5omogeneizados, $or lo ue serecomienda una trituracin $re"ia de los restos de cosec5a le*osos, ya ue la
ra$idez de formacin del com$ost es in"ersamente $ro$orcional al tama*o de
los materiales9 Cuando los restos son demasiado grandes se corre el $eligro de
una aireacin y desecacin e6cesi"a del montn lo ue $er1udica el $roceso de
com$osta1e9
%s im$ortante ue la relacin CH( est= euili&rada, ya ue una relacin ele"ada
retrasa la "elocidad de 5umificacin y un e6ceso de ( ocasiona fermentaciones
no desea&les9 a mezcla de&e ser rica en celulosa, lignina 4restos de $oda,
$a1as y 5o1as muertas7 y en az3cares 45ier&a "erde, restos de 5ortalizas y
oru1os de frutas79 %l nitrgeno ser! a$ortado $or el esti=rcol, el $ur;n, las
leguminosas "erdes y los restos de animales de mataderos9 Mezclaremos de
manera tan 5omog=nea como sea $osi&les materiales $o&res y ricos en
nitrgeno, y materiales secos y 53medos9
FOM' MONTONE% CON /'% POPOCIONE% COECT'%
%l montn de&e tener el suficiente "olumen $ara conseguir un adecuado
euili&rio entre 5umedad y aireacin y de&er estar en contacto directo con el
suelo9 Para ello se intercalar!n entre los materiales "egetales algunas ca$as desuelo f=rtil9
a u&icacin del montn de$ender! de las condiciones clim!ticas de cada lugar
y del momento del a*o en ue se ela&ore9 %n climas fr;os y 53medos con"iene
situarlo al sol y al a&rigo del "iento, $rotegi=ndolo de la llu"ia con una l!mina de
$l!stico o similar ue $ermita la o6igenacin9 %n zonas m!s calurosas con"iene
situarlo a la som&ra durante los meses de "erano9
Se recomienda la construccin de montones alargados, de seccin triangular o
tra$ezoidal, con una altura de /,0 metros, con una anc5ura de &ase no su$eriora su altura9 %s im$ortante intercalar cada -.. cm de altura una fina ca$a de
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- cm de es$esor de com$ost maduro o de esti=rcol $ara la facilitar la
colonizacin del montn $or $arte de los microorganismos9
M'NE1O 'DEC0'DO DE/ MONT2N
'na "ez formado el montn es im$ortante realizar un mane1o adecuado del
mismo, ya ue de =l de$ender! la calidad final del com$ost9 %l montn de&e
airearse frecuentemente $ara fa"orecer la acti"idad de la o6idasa $or $arte de
los microorganismos descom$onedores9 %l "olteo de la $ila es la forma m!s
r!$ida y econmica de garantizar la $resencia de o6;geno en el $roceso de
com$osta1e, adem!s de 5omogeneizar la mezcla e intentar ue todas las zonas
de la $ila tengan una tem$eratura uniforme9 a 5umedad de&e mantenerse
entre el . y @.D9
Si el montn est! muy a$elmazado, tiene demasiada agua o la mezcla no es la
adecuada se $ueden $roducir fermentaciones indesea&les ue dan lugar asustancias t6icas $ara las $lantas9 %n general, un mantillo &ien ela&orado
tiene un olor caracter;stico9
%l mane1o del montn de$ender! de la estacin del a*o, del clima y de las
condiciones del lugar9 (ormalmente se "oltea cuando 5an transcurrido entre y
semanas, re$itiendo la o$eracin dos o tres "eces cada /0 d;as9 As;,
transcurridos unos - meses o&tendremos un com$ost 1o"en $ero ue $uede
em$learse semienterrado9
COMPO%T'1E EN %I/O%
Se em$lea en la fa&ricacin de com$ost $oco "oluminosos9 os materiales se
introducen en un silo "ertical de unos - o metros de altura, redondo o
cuadrado, cuyos lados est!n calados $ara $ermitir la aireacin9 %l silo se carga
$or la $arte su$erior y el com$ost ya ela&orado de descarga $or una a&ertura
ue e6iste de&a1o del silo9 Si la cantidad de material es $eue*a, el silo $uede
funcionar de forma continua: se retira el com$ost maduro a la "ez ue se
recarga el silo $or la $arte su$erior9
COMPO%T'1E EN %0PEFICIEConsiste en es$arcir so&re el terreno una delgada ca$a de material org!nico
finamente di"idido, de1!ndolo descom$onerse y $enetrar $oco a $oco en el
suelo9 %ste material sufre una descom$osicin aero&ia y asegura la co&ertura y
$roteccin del suelo, sin em&argo las $=rdidas de ( son mayores, $ero son
com$ensadas $or la fi1acin de nitrgeno atmosf=rico9
TIPO% DE COMPO%T
%l com$ost se clasifica atendiendo al origen de sus materias $rimas, as; se
distinguen los siguientes ti$os:
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$e male%a. %l material em$leado es "egetacin de soto&osue,
ar&ustos, etc9, e6ce$to con;feras, zarzas, cardos y ortigas9 %l material
o&tenido se utiliza generalmente como co&ertura so&re la su$erficie del
suelo 4acolc5ado o )mulc5ing279
$e male%a & ro%a.Similar al anterior, $ero al ue se le a*ade &roza4restos de "egetacin muertos, e"itando restos de es$ecies resinosas79
%s un com$ost de co&ertura9
$e material 'egetal con esti(rcol.Procede de restos de "egetales,
malezas, $lantas arom!ticas y esti=rcol de =uidos o de $eue*os
rumiantes9 %ste ti$o de com$ost se incor$ora al suelo en &ar&ec5o,
de1!ndolo madurar so&re el suelo durante "arios d;as antes de
incor$orarlo mediante una la&or9
Compost tipo )uic*+Return.%st! com$uesto $or restos "egetales, a
los ue se les 5a a*adido rocas en $ol"o, cuernos en $ol"o, algas
calc!reas, acti"ador uicJ Return, $a1a y tierra9
Compost acti'ado con le'adura de cer'e%a.%s una mezcla de restos
"egetales, le"adura fresca de cer"eza, tierra, agua ti&ia y az3car9
'P/IC'CIONE% DE/ COMPO%T
Seg3n la =$oca en la ue se a$orta a la tierra y el culti"o, $ueden encontrase
dos ti$os de com$ost:
Compost maduro. %s auel ue est! muy descom$uesto y $uede
utilizarse $ara cualuier ti$o de culti"o $ero $ara cantidades igualestiene un "alor fertilizante menos ele"ado ue el com$ost 1o"en9 Se
em$lea en auellos culti"os ue no so$ortan materia org!nica fresca o
$oco descom$uesta y como co&ertura en los semilleros9
Compost jo'en.%st! $oco descom$uesto y se em$lea en el a&onado
de $lantas ue so$ortan &ien este ti$o de com$ost 4$atata, ma;z, tomate,
$e$ino o cala&aza79
a ela&oracin de mantillo o com$ost est! indicada en los casos en ue la
transformacin de restos de cosec5as en el mismo lugar es com$licada, de&ido
a ue:
%6iste una cantidad muy ele"ada de restos de la cosec5a anterior, ue
dificultan la im$lantacin del culti"o siguiente9
Se trata muc5as "eces de residuos muy celulsicos, con una relacin
CH( alta, lo ue se traduce en un &loueo $ro"isional del nitrgeno del
suelo9
Se trata de suelos con escasa acti"idad &iolgica y en los ue el $roceso
de 5umificacin "a a resultar lento9
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)IOPI/'%
as &io$ilas tam&i=n conocidas &ioceldas, &iomont;culos o $ilas de com$osteo
se definen como un $roceso &iolgico controlado donde los contaminantes
org!nicos son &iodegradados y mineralizados9 Se utilizan $ara reducir las
concentraciones de los 5idrocar&uros en suelos contaminados9 %l $roceso
consiste en formar $ilas con el suelo contaminado y estimular la acti"idad
micro&iana, aireando yHo adicionando nutrientes y 5umedad9 Constituyen a una
tecnolog;a de &iorremediacin e6 situ en la cual el suelo contaminado de
5idrocar&uros es e6tra;do y dis$uesto en un !rea de tratamiento o $iscina
$re"iamente e6ca"ada $ara su descontaminacin con microorganismos9
as &io$ilas se utilizan cuando la sustancia contaminante es demasiado "olat;n
como $ara ser tratada con la t=cnica de landfarming ya ue las emisiones
gaseosas sean demasiado altas o cuando se uiere acelerar el $roceso de&iorremediacin9
a zona de tratamiento incluye sistema de recoleccin de li6i"iados y un
sistema de aireacin ue cuenta con una serie de tu&er;as de PVS ue son
colocadas durante la construccin9 %stas ca*er;as est!n interconectadas a un
so$lador de $resin negati"a o de "ac;o ue fuerza al o6igeno atmosf=rico a
$asar a tra"=s de la $ila de suelo9 Tam&i=n se contrala otros $ar!metros como
la 5umedad la tem$eratura de nutrientes la tem$eratura los nutrientes o el $?
e6isten en el mercado aditi"os u;micos es$ec;ficos cuyas $ro$iedades
nutriti"as $ueden estimular la &iodegradacin de esta manera se tiene un altocontrol so&re las condiciones de la remediacin y el medio9
a &ase de la $iscina de tratamiento estar! cu&ierta con una su$erficie
im$ermea&le $ara reducir al m;nimo el riesgo de li6i"iacin de los
contaminantes al suelo lim$io ue ueda de &a1o los li6i"iados recogidos $or el
sistema de drena1e $ueden ser tratados en un &irreactor en la misma zona9
os montones de suelo no suelen e6ceder los - y metros como m!6imo y
$ueden estar cu&iertos en la $arte su$erior $or $resticos im$ermea&les $ara
controlar la "olatilizacin de los CKV ue de&er;an ser tratados antes de laemisin a la atmosfera9
%l tratamiento de suelos mediante &io$ilas se a$lica fundamentalmente $ara la
eliminacin de CKV no 5alogenadas e 5idrocar&uros los CKV 5alogenados los
com$uestos semi"ol!tiles y los $esticidas tam&i=n $ueden ser tratados
mediante esta tecnolog;a, $ero la eficiencia del $roceso $uede disminuir, y
$uede ser solo a$lica&le a ciertos com$uestos dentro de estos gru$os9
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EFECTIID'D
Caracter;sticas del suelo9
Caracter;sticas de los contaminantes9
Condiciones climatolgicas9
ENT'1'% DE /'% )IOPI/'%
os contaminantes se destruyen en "ez de $asar a otra condicin9
%l dise*o y construccin son relati"amente f!ciles9
%l saneamiento del suelo se lle"a a ca&o en un $er;odo entre y @
meses, de$endiendo de las condiciones clim!ticas, la concentracin de
5idrocar&uros y del ti$o de suelo9
%l suelo saneado mediante &io$ilas no reuiere ser confinado des$u=s9
as &io$ilas ofrecen un costo m!s com$etiti"o con res$ecto a otras
t=cnicas de saneamiento de suelos9
/IMIT'CIONE%
os 5idrocar&uros arom!ticos $olic;clicos 4?AP7 de cinco y seis anillos
son dif;cilmente degrada&les en las &io$ilas9
as &io$ilas no son efecti"as $ara concentraciones de ?TP su$eriores a
0. ... mgH
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as &io$ilas cuentan con una su&&ase 4imagen -7 de material seleccionado
limo arcilloso, com$actado y ni"elado ue act3a como cimiento de las mismas9
Por encima de esta su&&ase y a$oyado so&re una manta geote6til, se 5a
dis$uesto una geomem&rana 4imagen 7 de $olietileno de alta densidad
4P%A+7 de /,0 mm de es$esor y con termosoldadura do&le, $ara garantizar la
im$ermea&ilizacin de la &ase e im$edir la $osi&le li6i"iacin de contaminantes9
Para concluir, encima de la l!mina de P%A+ se 5a colocado una ca$a de
drena1e 4imagen 7 com$uesta $or gra"as sil;ceas su&redondeadas y un tu&o
de drena1e central9
a construccin se com$let con la instalacin del sistema de recogida de
li6i"iados y de aireacin com$uesto $or 0 ramales de inyeccin 4imagen @7 y
una so$lante de gran ca$acidad9
Simult!neamente a la construccin del cimiento de las tres &io$ilas, se
realizaron las e6ca"aciones de los suelos, $ara des$u=s someterlos al $roceso
de 5omogeneizacin, desterronado, aireacin 4imagen 07 y adicin de
nutrientes9
Concluida esta eta$a, cla"e en el $roceso, se $rocedi a colocar los suelos
contaminados so&re el cimiento de las tres &io$ilas 5asta configurar la
geometr;a $royectada y finalmente se cu&rieron totalmente con l!minas de
P%A+, $ara e"itar su erosin y la alteracin de sus $ro$iedades f;sicou;micas
$or las condiciones meteorolgicas
Finalizada la cu&ricin de las &io$ilas 4imagen E7 semanalmente se $rocede a
registrar mediante un detector multi$aram=trico el contenido de CK-, K-,
CKVs y
% desde $untos de monitoreo de gases instalados en las &io$ilas $ara tal fin
4imagen /.79
a e"olucin del contenido en CK- y K- en el gas intersticial del interior de la
&io$ila constituye un &uen ;ndice de la marc5a de la &iodegradacin, ya ue el5idrocar&uro a&sor&ido en el suelo es $otencialmente &iodegradado $or las
&acterias y microorganismos e6istentes en el su&suelo, mediante el consumo
de o6;geno 4meta&olismo org!nico o res$iracin aer&ica79 %n el $roceso, las
&acterias consumen o6;geno $ara degradar las mol=culas de car&ono
5idrgeno, li&erando CK- y agua9
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CONC/0%IONE%
%l com$osta1e y las &io$ilas son dos $rocesos de &iorremediacin de
suelos contaminados muy 3tiles de$endiendo de las necesidades del
mismo suelo9
%l com$ost es un $roceso com$le1o ue de$ende de "arios factores9
as &io$ilas o &ioceldas son muy 3tiles $ara la recu$eracin de suelos
contaminados con desec5os de 5idrocar&uros, $ero sus efectos son
limitados9